28. Jun 2013 07:06
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DSL oder Kabel?

Cisco EuroDOCSIS Modem EPC3212
Cisco EuroDOCSIS Modem EPC3212

Ein Beitrag bei Spiegel Online zum Thema Breitbandausbau in Deutschland hat mich echt umgehauen. Der Artikel befasst sich zwar im Grunde mit den Problemen, das Thema Kabelinternet mittels EuroDOCSIS Technologie wird jedoch vollkommen ausgelassen. Dazu kommt, dass immer wieder Freunde und Bekannte von mir zu DSL greifen, gleichwohl sie einen dicken Kabel-TV Anschluss liegen haben. Fragt man nach, warum sie sich denn für DSL entschieden haben, dann hat man den Eindruck dass das eher so ein Bauchgefühl war. Aus diesem Grunde möchte ich hier einmal beide Technologie dem Praxistest unterziehen und vergleichen, sodass man eine Orientierungshilfe bei der Entscheidung hat.

DSL- und Kabelnetze in Deutschland

In Deutschland dominieren heute zwei Arten von Netzen das Land: das klassische Telefonnetz mit seinen Kupferkabeln, die schon mehrere Jahrzente im Boden stecken und das Kabelfernsehnetz, welches in den 70ern beschlossen und in den 80er Jahren in weiten Teilen Deutschlands verlegt wurde. Während das doppeladrige Telefonkabel sehr eingeschränkte Frequenzen (bis 138 kHz) nutzt und sich seine Leitung auch noch mit ISDN oder Analog-Telefonen teilen muss, kann das Fernsehkabel mit seinem Hochfrequenz-tauglichen Koaxialkabel punkten. Es muss sich jedoch seine Leitung mit TV-Kanälen teilen. Zusätzlich zu diesen Netzen gibt es in Deutschland auch bereits Glasfaserleitungen, die jedoch noch nicht weit verbreitet sind. Im Nachfolgenden sehen wir die Breitbandverteilung in Deutschland für Leitungen größer 50 Mbit/s (also mind. 6,25 Megabyte pro Sekunde).

Breitbandverfügbarkeit von DSL und Kabel
Breitbandverfügbarkeit von DSL und Kabel
Die Karte zeigt, dass vor allem die Großstädte und primär Nordrhein-Westfalen sowie Baden-Württemberg besonders hohe Breitbanddicht haben. Hessen ist zwar auch gut angeschlossen, aber primär im Ballungsraum Frankfurt am Main und Wiesbaden. Das sind auch die Kabelnetzhochburgen von Unitymedia, wo zudem auch die Telekom mit VDSL kräftig nachlegt, um dem Druck von der Kabelkonkurrenz stand halten zu können.

Die DSL Technologie im Überblick

Wie vormals erwähnt verwendet DSL primär die "alten" doppeladrigen Telefonkupferleitungen. Damit weiterhin auch Telefon bzw. ISDN verwendet werden kann, wird ein sog. Splitter eingesetzt, der die Frequenz zur Datenübertragung von der Frequenz für Telefonie bzw. ISDN "trennt". Am Splitter hängt dann das Telefon sowie ein DSL Modem, welches sich am DSLAM anmeldet. Der DSLAM ist der sog. Digital Subscriber Line Access Multiplexer und schaltet die Daten von der DSL Leitung auf die nächste Leitungstechnologie dahinter um. Das kann entweder direkt Glasfaser, ATM oder jede andere Technologie sein.

Das Hauptproblem bei ADSL (Asynchrones DSL mit niedrigerem Upload als Download) ist, dass schon nach geringer Reichweite von vier Kilometern die Datenrate schon massiv einbricht und nur noch 1 Mbit/s oder weniger erzielt werden kann. SDSL (symmetrisch mit gleichem Upload wie Download) erreicht die doppelte Reichweite von 8 Kilometern, ermöglicht jedoch kein ISDN oder Analogtelefonat mehr auf der Leitung, da der komplette Frequenzbereich genutzt wird. ADSL gibt es in Deutschland mit 16 MBit/s - theorethisch wären jedoch auch 20 Mbit/s bei kurzem Weg möglich. SDSL gibt es eigentlich nur für Geschäftskunden und symmetrisch mit 20 Mbit/s.

Besonderheiten von VDSL und die kurze Distanz

VDSL Ausbau
VDSL Ausbau

Bei VDSL kommen nicht die Doppeladern, sondern verdrillte Kupferkabel zum Einsatz. Das ändert jedoch nichts an den Problemen mit der Entfernung. VDSL verzeichnet bereits nach ca. 1,5 Kilometern massive Leistungsabfälle. Das neuere VDSL2 sogar schon nach wenigen 100 Metern. Der DSLAM muss also im Freien in einer grauen Kiste stehen. VDSL1 erreicht maximal 52 Mbit/s in Download und 10 Mbit/s im Upload und das neuere VDSL2 erreicht bis zu 100 Mbit/s sowohl im Up- als auch Download.

Probleme mit der DSL Bandbreite und dem Download

Ganze Fernsehsendungen drehen sich mittlerweile ausschließlich um das Problem geringer DSL Download-Geschwindigkeiten. Häufig kann es durchaus am Rechner des Kunden liegen. In den meisten Fällen jedoch liegt das Problem in der Entfernung zum DSLAM oder der Qualität der Telefonkupferkabel. Sind diese durch Witterung oder Alter auch nur leicht in Mitleidenschaft gezogen, wirkt sich das auf die Qualität und Bandbreite der eigenen DSL-Leitung erheblich negativ aus. Es gibt zwar im Internet viele sog. DSL Speedtests, aber damit kann man sich nur in etwa einen Eindruck verschaffen, wie schnell die eigene Leitung ist. Die Ursache für etwaige Probleme, sei es das Betriebssystem, die Netzwerkkarte oder die Leitung selbst, findet man damit nicht wirklich heraus.

Unsicherheiten bei der Bestellung von DSL

Rack mit VDSL DSLAM
Rack mit VDSL DSLAM

Zwar bieten viele Anbieter die Möglichkeit Verfügbarkeiten von DSL an der eigenen Hausadresse zu überprüfen, jedoch können auch diese das nur unzureichend durchführen. In den seltensten Fällen weiß der Internet- oder Netzanbieter, wie weit der DSLAM von der eigenen Adresse entfernt ist und wie viel Kapazität dort an Bandbreite noch vorhanden ist. Da die Deutsche Telekom Netzbetreiber ist, weiß sie noch am Besten wo welche DSLAMs aufgestellt sind und auf welche dahinter liegende Leitung die DSL-Zugänge geschaltet werden. Ich durfte auf der Cebit vor einigen Jahren einmal in das Informationssystem der Telekom hinein schauen. Dort findet sich die Standortinformation sowie die Information, welche Bandbreite am DSLAM anliegt. Damals war es für den Ort "Stieldorf" eine Bandbreite von 500 Mbit/s (auf ATM) bei ca. 6000 Einwohnern, was pro Einwohner 83 Kbit/s bedeutet. Jetzt ist natürlich nicht jeder Einwohner gleichzeitig ohnline, aber 500 Mbit/s werden bei 100 Einwohnern schon knapp. Man darf jedoch getrost davon ausgehen, dass die Telekom in der Zwischenzeit ordentlich aufgestockt hat. Die Unsicherheit, wieviel Bandbreite man wirklich bekommt, bleibt jedoch und stellt fast den größten Nachteil dar. Das zeigen auch die unzähligen Presseberichte zum Thema "bis zu 16 Mbit/s".

Die EuroDOCSIS Technik im Kabelfernsehnetz

Unitymedia Netzabdeckung
Unitymedia Netzabdeckung

Nachdem wir uns mit DSL beschäftigt haben, werfen wir nun einen Blick auf den DOCSIS bzw. EuroDOCSIS Standard - dieser ist sozusagen der Gegenstandard zu DSL (der Digital Subscriber Line) und bedeutet ausgeschrieben "Data Over Cable Service Interface Specification" bzw. zu Deutsch "Dienst-schnittstellenspezifikation für die Datenübertragung über das Kabel". Das Verfahren und die Technologie sind etwas jünger und erst Ende der 90er entwickelt worden, als DSL schon im Produktiveinsatz war. Lange Zeit war das Kabelfernsehnetz in Deutschland auch in den Händen der Deutschen Telekom bzw. Bundespost, die widerum DSL vorangetrieben hat und den Rückkanal im Kabelfernsehnetz nicht ausgebaut hat.

Erst mit der Privatisierung und Liberalisierung des Kabelnetzes, kam es hier zum praktischen Einsatz der Technologie. Der Aufbau des Kabelfernsehnetzes in Deutschland war ursprünglich als große Steuergeldverschwendung verschrien. Gute Quellen sind hier der Spiegel 43/1982 und vor allem, aber der Artikel "Kurzschluß im großen Kabel-Ding" im Spiegel 36/1984. Das Kabel, so kann man nach 30 Jahren durchaus urteilen, ist eine Erfolgsgeschichte geworden. Ohne das Kabelnetz hätten zudem die anderen Anbieter wie Telekom & Co nicht den Konkurrenzdruck gehabt, ihr eigenes Netz auszubauen. Man müsste heute auch ohne das Kabelnetz mit höheren Preisen im DSL-Markt rechnen. Somit hat das Kabelnetz also auch den DSL-Nutzern finanziell einen Vorteil gebracht. Dass es in den 1980ern fast gescheitert wäre, steht auf einem anderen Blatt.

Aufbau des Kabelfernsehnetzes

Früher war das Kabelfernsehnetz nur für das Senden in eine Richtung ausgelegt. Hierbei sollte das Fernsehsignal durch das Erdkabel zum Verbraucher gelangen. Das Senden in die Gegenrichtung war nicht vorgesehen. Die durchgängige Verwendung von Koaxialkabeln war zudem notwendig, um möglichst viele Fernsehkanäle (damals noch Analog) über das Kabel zu übertragen. Auch Bezahlsender (engl. Pay TV) sollten auf dem Kabel ein zu Hause finden. Ähnlich dem DSL Modem, welches an den Splitter und dieser an die Telefondose angeschlossen wird, gibt es auch im Kabelnetz ein Modem - das DOCSIS-Modem. Da diese im Vergleich zu DSL Modems nicht oder nur eingeschränkt im freien Handel verfügbar sind, wird bei den deutschen Kabelnetzbetreibern meistens ein Modem gestellt. Auf der Gegenseite des Kabelmodems befindet sich das sog. Cable Modem Termination System, welches ähnliche Aufgaben wie der DSLAM übernimmt. Das CMTS schaltet die DOCSIS Signale auf dahinter liegende Netze, was bei deutschen Kabelanbietern zum größten Teil Glasfaser ist.

Mögliche Distanzen von EuroDOCSIS

DOCSIS Vergleich mit DSL
DOCSIS Vergleich mit DSL

Bedingt durch die bessere Qualität der Koaxialkabel Signale über das Kabelfernsehnetz bedeutend längere Wege zurücklegen als im klassischen Telefon- bzw. DSL-Netz. DOCSIS 3.0 erreicht mit der Bündelung von 4 Kanälen bis zu 160 Mbit/s. In der Praxis ist das, genauso wie bei DSL, auch abhängig davon, wie gut das Kabel gegen äußere Einwirkungen abgeschirmt ist und wie gut die Signalleistung ist. Hierbei ist das Hauptproblem primär, dass ältere Kabelinstallationen in den Häuser durchaus im Keller auch der Witterung zum Opfer fallen. Die Kabelnetzbetreiber haben meistens mit den Eigentümern Verträge, sind selbst Eigentümer der Kabelanschlüsse im Haus und kümmern sich zuweil mit der Übersendung von Technikern um die Sicherstellung der Signalqualität. Aufgrund des hohen Bandbreitenanspruchs von HD-TV, Telefon und Internet im Kabelnetz natürlich auch aus Eigeninteresse.

Die Rolle der Frequenzen von Telefon und TV im Kabelnetz

Unitymedia DVB HDTV
Unitymedia DVB HDTV

Ursprünglich war das Kabelnetz für analoges Fernsehen vorgesehen, irgendwann wurde es auch für digitales Fernsehen verwendet. Durch die Liberalisierung entstand dann die Verwendung von DOCSIS und dem sog. Rückkanal, der das Senden von Daten über das Kabelnetz ermöglicht.

Für Telefonie wird der sog. VoC bzw. Voice-Over-Cable Standard verwendet, der eine Telefonverbindung mit dem CMTS (der Gegenstelle) aufbaut. Voice-Over-Cable hat einige technische Gemeinsamkeiten mit Voce-Over-IP (Internettelefonie), bietet jedoch aufgrund bevorzugter Behandlung im Kabelnetz eine höhere Dienstqualität und hat damit sog. "First-Line-Qualität". Kurzum: Die analogen Anschlüsse entsprechen regulären Analoganschlüssen, unterstützen Fax sowie Festnetz-SMS, Rufnummernübermittlung, Makeln, Halten und verwandte Dienste. Es gibt auch ISDN-Merkmale im Kabelnetz, die jedoch an Dienstqualität nicht an echte ISDN Netze herankommen. Man sollte sich überlegen, ob man ISDN wirklich benötigt. Die Dienste, die ISDN anbietet, bietet das Kabelnetz mit VoC genauso an, wie die Nutzung mehrerer Rufnummern.

Das Kabelnetz wird von den Anbietern immer weiter ausgebaut, was jedoch an Grenzen der Netze stößt. Viele Kabelnetzbetreiber gehen deswegen dazu über das analoge Kabelfernsehen abzuschalten, sodass nur noch digitales Fernsehen und HDTV genutzt werden kann. Hierdurch werden widerum Frequenzen frei, die für DOCSIS genutzt werden können. Auf Messen wie der Kabelmesse Anga Cable übertreffen sich die Kabelnetzbetreiber gegenseitig und so wurden hier bereits Tests mit 1,5 bis 4,7 Gigabit durchgeführt. Dabei wurden zusätzliche Kanäle und Frequenzen genutzt, die durch Abschalten von Analog-TV und -Radio frei geworden sind. Die Versuche zeigen die Zukunftsfähigkeit der Kabelnetze sowie der Möglichkeit noch viel höhere Datenraten als 100 bis 200 Mbit/s anzubieten.

Wie viel Bandbreite man bei DSL oder Kabel benötigt

Ich höre von vielen Menschen immer wieder das Argument "16 Mbit/s reicht doch!". Bei DSL darf nicht vergessen werden, dass lediglich Telefonie auf einer separaten Frequenz läuft. D.h. HDTV und Digital-TV müssen bei DSL noch von der Bandbreite abgezogen werden. Im Kabelnetz hingegen stehen die 150 Mbit/s allein für Daten zur Verfügung. Telefon, Digital- und HDTV laufen auf separaten Frequenzen.

Upstream-Beschaltung am CMTS
Upstream-Beschaltung am CMTS

Nimmt man eine Familie mit zwei Erwachsenen und zwei Kindern, dann kann man pro Person heutzutage gut und gerne mit 10 bis 20 Mbit/s rechnen. Handelt es sich dann noch um Jugendliche, die gerne auf YouTube Videos gucken, Musik downloaden, chatten, e-mailen und mit Skype Videotelefonate abhalten, dann darf man pro Person gerne 30 Mibt/s veranschlagen. Bei eingehenden und ausgehenden HD-Videostream z.B. bei Skype, YouTube HD Videos, parallel Windows-Updates, Upload und Download von Urlaubsfotos und -videos kommt Einiges zusammen. Gerne unterschätzt man die Datenraten, die bei drei bis vier Computern (1x Vater, 1x Mutter, 2x Kinder), Tablets, iPads, iPhones, Smartphones usw. anfallen. Das ist zudem erst der Anfang der technischen Entwicklung. Man darf also getrost für eine normale Familie durchaus 50 bis 100 Mbit/s veranschlagen. Diese wird man zwar nicht durchgehend benötigt, in Spitzenzeiten am Abend wird man jedoch merken, dass man regelmäßig an die 70 bis 80 Megabit bei normaler Nutzung heran kommt. Weitere Informationen zu genauer Messung der Bandbreite, die man benötigt, findet man auch in meinem Beitrag "Unitymedia Speedtest", der beschreibt wie man seine Bandbreite bzw. Download-Geschwindigkeit unter Linux richtig messen kann.

Leistung bei Online Gaming im DSL oder Kabelnetz

Kurz nach der Einführung hatte DOCSIS den Ruf hohe Latenzzeiten (in Spielersprache "schlechter Ping") zu verursachen. Das ist jedoch kurz nach Markteinführung bereits als Kinderkrankheit behoben worden und so findet sich zu DSL hier bei den Latenzzeiten kein Unterschied. Häufig schafft das Kabelnetz sogar niedrigere Latenzzeiten als das DSL Netz, was jedoch immer individuell von der Netzqualität vor Ort abhängt. Aus eigener Erfahrung kann ich hier erwähnen, dass man mit DOCSIS auf 120 bis 160 Mbit/s und einem guten Gaming-Server etwa Latenzzeiten von 15 bis 17 Sekunden erreichen wird.

Überhaupt nicht für Online Gaming geeignet hingegen sind Funk-basierte Netze wie UMTS bzw. HSPA oder LTE und alle Satelliten-basierten Lösungen. Die Übertragung durch die Luft erzeugt hier eine zu hohe Dämpfung. Dazu kommen bei Funk-basierten Lösungen noch äußere Störeinflüsse dazu. Wer also Online Gaming ernsthaft betreibt, sollte auch auf WLAN verzichten und zu Gigabit-Ethernet-Kabeln greifen.

Glasfaserausbau für FTTH in DSL- und Kabelnetz

Als FTTH bzw. "Fibre-To-The-Home" (auf Deutsch "Glasfaser bis nach Hause") bezeichnet man den Ausbau der DSL- und Kabelnetze mit Glasfaser bis ins eigene Haus. Dabei gehen die Anbeiter von Hinten, also von den Vermittlungsstellen aus vor und verlegen nach und nach Glasfaser, bis sie irgendwann mit dem Ausbau am Hausanschluss angekommen sind. Dieser Ausbau verschlingt jedoch so viel Geld, dass er nicht von Jetzt auf Gleich durchgeführt werden kann, sondern mehrere Jahre in Anspruch nehmen wird.

FTTH Erläuterung der Telekom
FTTH Erläuterung der Telekom

In den Vergleichen mit anderen EU Ländern wird Deutschland zudem vorgeworfen, es hinke bei der Breitbandverfügbarkeit je Bürger zurück. Faktisch stimmt das auch. Man darf hierbei nur nicht vergessen, dass es sich bei Deutschland um ein sehr dezentrales Land mit vielen Ballungsgebieten handelt. Während Großbritannien sich auf London und die Umgebung um Manchester konzentriert, baut Frankreich im Ballungsgebiet Paris aus. Deutschland hat solche Ballungsgebiete zwar auch, aber gleich sehr viele davon. So müssen die Anbeiter hier im Rhein-Ruhr, Rhein-Main Gebiet sowie Hamburg, Berlin, München und Badem-Württemberg das Netz aufbauen um gleiche prozentuale Verfügbarkeit je Einwohner zu erreichen wie die anderen EU-Länder. Der Ausbau in Deutschland wird daher noch einige Jahre in Anspruch nehmen. Wer hier die Nase derzeit Vorne hat, kann man nicht  genau abschätzen

HSDPA und LTE als Alternative zu DSL oder Kabel

Vodafone LTE Sendemast
Vodafone LTE Sendemast

Insbesondere ländliche Gebiete, in denen DSL nur eingeschränkt und Kabel gar nicht verfügbar ist, bieten die Internetprovider Funktechniken wie LTE und HSPA über die bekannten Mobilfunknetze an. Hierbei wird mit Bandbreiten bis zu 100 Mbit/s geworben. Aufgrund dessen, dass die Technologien auf Funk basieren, können sie niemals die Latenzzeiten (siehe Ping-Beispiel oben) erreichen, die Kabel-gebundene Lösungen erreichen. Wer jedoch als Alternative zu HSPA oder LTE nur einen DSL Anschluss mit maximal 500 Kbit/s zur Verfügung stehen hat, sollte die Funktechnologie in Betracht ziehen. In ländlichen Gebieten hat es sich zudem jedoch angeboten auch auf mehrere Verbindungen gleichzeitig zu setzen. LTE und HSPA haben zudem nicht pro Nutzer, sondern pro Abdeckungsgebiet bzw. "Funkzelle" bestimmte Kapazitäten zur Verfügung. Desto mehr Leute also in dem Gebiet auf die Funktechnik wechseln, desto langsamer wird es dann auch für jeden Einzelnen.

DSL oder Kabel? Endergebnis und Empfehlung

Wir haben uns in diesem Artikel ausgiebig mit der Technologie von DSL und auch der DOCSIS Technologie der Kabelnetze beschäftigt. Es ist eindeutig, dass das Kabelnetz moderner ist und damit eine höhere Qualität und Geschwindigkeit aufweist. Zudem sind die Preise sehr häufig ähnlich. Zieht man alle Vor- und Nachteile in Betracht, so kann man feststellen, dass DOCSIS-basierte Kabelnetze dem DSL-Netz weit voraus sind. Das liegt zum Einen an den Koaxialkabeln und zum Anderen an dem sehr gut ausgebauten Glasfasernetz im Hintergrund. Hat man also ein Kabelnetz liegen, so empfiehlt es sich die TAE-Dose bzw. Telefonamtsleitung überhaupt nicht zu nutzen und stattdessen alle Dienste über das TV-Kabelnetz zu betreiben. Da beim Kabelnetz zudem die Glasfaserleitungen in den Anschlussgebieten schon sehr nah an den Hausleitungen liegen, kann davon ausgegangen werden, dass das Kabelnetz beim Glasfaserausbau (FTTH) der Erste sein wird. Die Tatsache, dass die Kabelnetzbetreiber bereits Verträge mit den Vermietern und Hauseigentümern haben, unterstreicht diese Annahme. DSL läuft auf Leitungen "aus Kaisers Zeiten" (O-Ton Telekom), während das Kabel aus den 1980ern stammt. Die neuere Hardware schlägt hier das alte Kupfer eindeutig.

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