Access-Technologien. für den Zugang zu Telekommunikationsnetzen. Herausgegeben von Wolfgang Frohberg. Hüthig Verlag Heidelberg

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1 Access-Technologien für den Zugang zu Telekommunikationsnetzen Herausgegeben von Wolfgang Frohberg Hüthig Verlag Heidelberg

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 1 von Wolf gang Frohberg 1.1 Verlangen nach mehr Bandbreite beim Zugang zum Endnutzer Entwicklung der Bandbreite Von der letzten Meile" zur ersten Meile" Vielfalt an Zugangstechnologien Aufbau des Buches Literatur 8 2 Bestehende Teilnehmeranschlussnetze Anschlussnetz aus Kupferdoppeladern Aufbau des Netzes Mehrfachausnutzung der Doppeladern Übertragungseigenschaften Richtungstrennung Breitbandkabelverteilnetz BK Einführung Struktur des BK Frequenzbandbelegung Weiterentwicklung der BK-Netze Optische Anschlussnetze Einteilung der FITL-Systeme Passive und aktive optische Netze Passives optisches Netz Aktives optisches Netz Weiterentwicklung der FITL-Systeme Anschlussknoten ISIS Anschluss über Funksysteme Rurtel-Systeme und DECT MMDS, LMDS und MVDS HFR Satelliten-Systeme Punkt-zu-Multipunkt-Richtfunk Literatur 37 3 Teilnehmerzugang über V5.1/2 39 von Horst Wieker und Harald Krauss 3.1 Einführung Vermittlungstechnische Aufgabenstellung von Zugangsnetz und Ortsvermittlungsanlage Local Exchange (Ortsvermittungsanlage) Access Network V5.1-Schnittstelle 42

3 VIII Inhaltsverzeichnis Leistungsumfang und Kennwerte Wartung (Maintenance) V5.1-Architektur Layer-2-Protokolle Envelope Function Sublayer (LAPV5-EF) Data Link Sublayer (LAPV5-DL) AN Frame Relay Sublayer Layer-3-Protokolle PSTN Signalling Control-Protokoll V5.2-Schnittstelle Leistungsumfang und Kennwerte Layer-2-/Layer-3-Protokolle Link Control Protocol Bearer Channel Control Protocol Protection Protocol Literatur 76 4 Schnelle Übertragungsverfahren für die Teilnehmeranschlussleitung (xdsl) Integriertes Sprach- und Datennetz (ISDN) Weiterentwicklung des ISDN Anschlussmultiplexer High Bit Rate Digital Subscriber Line (HDSL) Ausgangssystem von ANSI Adaption durch ETSI Simultane Übertragung von ISDN-BA oder analogen Telefonkanälen Reichweite Optionales Übertragungsverfahren mit CAP Symmetrie Single Pair Digital Subscriber Line (SDSL) Eigenschaften von HDSL SDSL SDSL-Rahmen Reichweite Anwendungen Asymmetrie Digital Subscriber Line (ADSL) Übertragungsverfahren Modulation Demodulation Rahmenbildung Kanalaufteilung Initialisierung einer Verbindung : Richtungstrennung Paralleler Telefonanschluss ADSL-Anschlusstechnik Reichweiten 104

4 Inhaltsverzeichnis IX 4.5 Alternatives Verfahren Rate Adaptive ADSL (RADSL) Universal ADSL (UDSL) Very High Speed Digital Subscriber Line (VDSL) Netzgestaltung Übertragungsgeschwindigkeiten Spektrale Leistungsdichten Regelung des Sendepegels Frequenzbänder Übertragungsverfahren Mehrträgerverfahren DMT Einträgerverfahren CAP und QAM Literatur Aufrüstung der Koaxialnetze zu Hybrid Fiber Coaxial (HFC) HFC-Verteilnetz Zentrale Einspeisestelle (Head End) Verteilzentrale (Distribution Hub) Glasfaserverstärkerpunkte Neukonfiguration des Anschlussbereiches Neue Dienste im Verteilnetz Übertragung digitaler Videosignale Erweiterung durch einen Rückkanal Rückkanal-Spezifikation nach DVB und DAVIC Rahmenstruktur des Rückkanals Rahmenstruktur des Steuerkanals Out-of-Band" Rahmenstruktur des Steuerkanals In-Band" Möglichkeiten für den Zugriff DOCSIS Schneller Datenanschluss über das HFC-Netz Anschlussknoten Kabelmodem Telefondienst Anschlussknoten Netzabschluss beim Teilnehmer Übertragungstechnik Telefoniedienst im Zeitmultiplex-Verfahren Telefondienst im Frequenzmultiplex-Verfahren Weiterentwicklung des Telefoniedienstes zu paketisierter" Sprache Literatur Powerline-Kommunikation 151 von Klaus Dostert 6.1 Einleitung Elektrisches Energieversorgungssystem aus nachrichtentechnischer Sicht 155

5 X Inhaltsverzeichnis Topologie des Stromversorgungssystems Einsatzmöglichkeiten des Energieverteilnetzes als Kommunikationsmedium Welche Dienste ermöglicht die PLC-Technik? Historische Nutzung von Energieversorgungsleitungen zur Nachrichtenübertragung Trägerfrequenztechnik auf Hochspannungsleitungen (TFH) Tonfrequenz-Rundsteuertechnik (TRT) Leitungskenngrößen und Wellenausbreitung Zugangsimpedanz Störszenarien in den interessierenden Frequenzbereichen Kommunikation auf der Niederspannungsebene auf der Basis europäischer Normen Europäische CENELEC-Norm EN Signalkopplung, Übertragungsdämpfung Signalkopplung Übertragungsdämpfung Modulations- und Zugriffsverfahren für die Powerline-Kommunikation gemäß EN Schmalbandige Modulationsverfahren und ihre Eigenschaften Bandspreizende Modulationsverfahren (Spread-Spectrum-Technik) Signalangepasste Filterung und Synchronisation Digitale Optimalempfänger für die Powerline-Kommunikation im Rahmen der EN Realisierte Powerline-Kommunikationssysteme Powernet-EIB: PLC in der Gebäudesystemtechnik PLC-Systeme für neue Energieinformationsdienste derevus Möglichkeiten und Grenzen der hochfrequenten Signalübertragung Ein- und Auskopplung hochfrequenter Signale Messtechnik bei hohen Frequenzen Neue Messverfahren und Messsysteme Übertragungseigenschaften bei hohen Frequenzen Kanaleigenschaften im Zugangsbereich Kanaleigenschaften von Gebäudeinstallationsnetzen Powerline-Kanalmodell Abschätzung der Powerline-Kanalkapazität Einführung: Die shannonsche Theorie für den Powerline-Kanal Kanalkapazität der Zugangsebene Abschätzung der Kanalkapazität von Gebäudeinstallationsnetzen Modulationsverfahren und Systemkonzepte für die schnelle Powerline-Kommunikation Vorbemerkung Grundlegende Betrachtung von Bandspreiztechniken Einzelträgermodulation und CDMA OFDM als Modulationsverfahren für die schnelle Powerline- Kommunikation 245

6 Inhaltsverzeichnis XI Eigenschaften von PLC-Signalen im Hinblick auf die EMV- Messmethodik OFDM-Signalsynthese, Trägermodulation und Demodulation OFDM-Sender : OFDM-Empfänger Zusammenfassung der Vorteile von OFDM für die schnelle Powerline- Kommunikation Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) - Fragen der Normung und Frequenzzuteilung Möglichkeiten der Frequenznutzung für PLC PLC auf der Basis von Grenzwerten der Funkabstrahlung Was ist in Deutschland zu erwarten? Elektromagnetischer Koppelfaktor Maßnahmen der Netzkonditionierung für EMV Zusammenfassung und weiterführende Arbeiten Literatur Optisches Anschlussleitungssystem (OPAL) Netzgestaltung Optical Line Termination (OLT) Netzschnittstellen Schnittstellen zum Anschlussnetz Kernfunktionen Multiplexer Optical Line Distributor OLD ' Übertragungstechnik Stromversorgung Optische Netzabschlüsse ONU/ONT Übertragungstechnik Optical Network Termination ONT Optical Network Unit ONU Teilnehmerschnittstellen System ISIS Netzmanagement Weiterentwicklungen des Systems Anschluss von ADSL Integration in SDH-Übertragungssysteme Ausrüstung der OLDs mit OLT-Funktionen Wireless Local Loop 297 von Reinhard Schiffet 8.1 Einführung Aufbau von WLL-Systemen Controller-Vermittlungs- und/oder Konzentrierungseinrichtung (RBS-V) Unkonzentrierte Anschaltung Konzentrierte Anschaltungen ohne interne Vermittlung 315

7 XII Inhaltsverzeichnis Konzentrierte Anschaltungen mit interner Vermittlung Basestation - Funkbasisstation (RBS-F) Verbindung RBS-V mit RBS-F Softwarestruktur von RBS-V/RBS-F Radiotermination - Teilnehmergerät (TG) Netzwerk-Management-Agent (NMA) Luftschnittstelle Frequenzbereiche Zugriffsverfahren, Duplexverfahren Signalisierung Funkkanalsteuerung Dateiaufbau Systemvergleich Literatur Teilnehmerzugang und Wettbewerb Einführung Vorgaben durch EU-Richtlinien Deutsche Gesetzgebung Telekommunikationsgesetz (TKG) Wegerecht Universaldienst Zusammenschaltung von Netzen ( Interconnection") Netzzugangsregelung Netzzugang Entbündelung Nationale Gesetzgebung Neue EU-Gesetzgebung Rufnummernportabilität Räumlicher Zugang Entgeltregulierung Netzzugangsvertrag Sicherheitsanforderungen Breitbandkommunikationsnetz Internet-Telefonie Literatur 375 Abkürzungen 377 Stichwortverzeichnis 385