Glasfaser vs. DOCSIS 4.0: Wie lange hält Fiber's Edge?

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Telekommunikationsunternehmen, die Glasfaser-Breitbandnetze eingeführt haben, haben eine gute Zeit und können endlich die jahrelangen Breitband-Kundenverluste für die Kabelunternehmen wettmachen. Aber wird das so bleiben?

Was Telekommunikationsunternehmen einen Vorteil verschafft hat, ist die Fähigkeit von Glasfaserbreitband, Gigabit- und sogar Multi-Gigabit-Geschwindigkeiten bidirektional zu unterstützen. Mit traditioneller Technologie können Kabelunternehmen Gigabit- und Multi-Gigabit-Geschwindigkeiten anbieten, jedoch nur in der Downstream-Richtung. Die Upstream-Geschwindigkeit liegt manchmal bei nur 20 Mbit/s.

Das wird sich jedoch alles ändern. Telecompetitor sprach kürzlich mit Curtis Knittle, Vizepräsident für kabelgebundene Technologien bei Cablelabs, über die Technologie, die bald für Kabel verfügbar sein wird. Die Upstream-Geschwindigkeiten werden voraussichtlich noch viel schneller werden – vielleicht nicht vollständig symmetrisch, aber wahrscheinlich schnell genug für die meisten Verbraucher.

Vielleicht noch besorgniserregender ist, dass es immer noch viel einfacher ist, die Kabel-Hybrid-Glasfaser-Koax-Infrastruktur (HFC) aufzurüsten, als Telekommunikations-Kupfer durch Glasfaser zu ersetzen. (HFC-Netzwerke nutzen Glasfasernetzwerke vom Kopfende des Kabelunternehmens bis zu einem Knoten, wo Signale zur Lieferung an Kundenstandorte in Koaxialkabel umgewandelt werden.)

Um die Geschwindigkeit zu maximieren, werden Kabelunternehmen DOCSIS 4.0 einsetzen, die nächste Generation des DOCSIS-Standards. Sie werden auch eine verteilte Zugriffsarchitektur (Distributed Access Architecture, DAA) einsetzen und haben diese in einigen Fällen bereits implementiert. Darüber hinaus erweitern die Kabelunternehmen das Spektrum, das für die Nutzung im koaxialen Teil der Verbindung zur Verfügung steht, und stellen einen größeren Teil dieses Spektrums für die Upstream-Kommunikation zur Verfügung.

Hier ist, was wir von Cablelabs darüber erfahren haben.

Als wir letzten Monat mit Knittle sprachen, wurde erwartet, dass Produktionssilizium, das den DOCSIS 4.0-Standard unterstützt, bald verfügbar sein wird. Cablelabs bereitet sich auf die Zertifizierung von Geräten vor und Knittle geht davon aus, dass die Technologie noch in diesem Jahr in „breitem Umfang“ zum Einsatz kommen wird.

Ein weiteres wichtiges Upgrade ist die Verwendung der Distributed Access Architecture (DAA), die, wie Knittle erklärte, die „Verlagerung von Intelligenz an den Rand“ mithilfe von Remote-PHY- und Remote-MAC-PHY-Geräten beinhaltet.

Diese Geräte werden in dem Knoten installiert, in dem optische Übertragungen in Koax umgewandelt werden. Sie verbessern das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) und ermöglichen dem Kabelnetzbetreiber so eine Steigerung von Geschwindigkeit und Kapazität.

„Zwischen diesen Geräten und dem Hub haben wir auf digitale Optik in Form von Ethernet umgestellt – 10 Gig Ethernet oder 25 Gig Ethernet“, sagte Knittle.

Anders ausgedrückt sagte er: „Die verteilte Zugriffsarchitektur wird durch digitale Optik und HF-Erzeugung am Netzwerkrand definiert.“

Es ist erwähnenswert, dass einige Kabelunternehmen DAA bereits seit mehreren Jahren einsetzen, da es selbst bei DOCSIS 3.1-Geräten der aktuellen Generation Vorteile bietet.

Jahrelang waren Kabelunternehmen im koaxialen Teil ihrer HFC-Netze auf ein Spektrum von maximal 860 MHz angewiesen. Durch die Vergrößerung dieses Spektrums kann die Geschwindigkeit gesteigert werden.

Viele Kabelunternehmen entscheiden sich dafür, das nutzbare Spektrum auf 1,2 GHz oder sogar 1,8 GHz zu erweitern und den für die Upstream-Kommunikation genutzten Teil des Bandes zu erweitern.

Bei der Ausweitung des Spektrums planen Charter und einige andere Unternehmen, das zu nutzen, was Cablelabs als „hohe Splits“ bezeichnet. Bei diesem Ansatz steht zwar mehr Spektrum für die Upstream-Bandbreite zur Verfügung als in der Vergangenheit, aber immer noch deutlich weniger als für die Downstream-Kommunikation.

Charter geht beispielsweise davon aus, Geschwindigkeiten von bis zu 5 Gbit/s im Downstream mit DOCSIS 4.0-Modems mit 1,2 GHz Spektrum und hohen Splits zu unterstützen. Das Unternehmen geht davon aus, mit DOCSIS 4.0 und einem Spektrum von 1,8 GHz Geschwindigkeiten von bis zu 10 Gbit/s im Downstream zu unterstützen. In beiden Fällen beträgt die Upstream-Geschwindigkeit 1 Gbit/s.

Es ist zu beachten, dass die Zielgeschwindigkeiten von Charter möglicherweise nicht die Höchstgeschwindigkeiten darstellen, die die Technologie unterstützen kann. Stattdessen handelt es sich um die Geschwindigkeiten, die das Unternehmen auf dem heutigen Markt als angemessen erachtet.

Ein Kabelbetreiber – Comcast – trifft bei der Erweiterung des Spektrums eine andere Wahl. Es wird ein Vollduplex-Ansatz verwendet.

Bei einem Vollduplex-Ansatz beträgt die Gesamtmenge des verfügbaren Spektrums im koaxialen Teil der Verbindung 1,2 GHz. Der Hauptunterschied besteht darin, dass ein großer Teil des Spektrums entweder für Upstream- oder Downstream-Kommunikation verfügbar sein wird, was bedeutet, dass Comcast höhere Upstream-Geschwindigkeiten anbieten kann.

Comcast gibt an, in einem Praxistest mit Vollduplex DOCSIS 4.0 Geschwindigkeiten von 6 Gbit/s im Downstream und 4 Gbit/s im Upstream erreicht zu haben. Das Unternehmen geht davon aus, dies ab Ende dieses Jahres in einem großen Teil seines Netzwerks reproduzieren zu können, ohne Glasfaser tiefer in das Netzwerk einzubauen.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Geschwindigkeiten, die Charter erreichen konnte, nicht unbedingt den Geschwindigkeiten entsprechen, die das Unternehmen anbieten möchte. Nähere Angaben machte das Unternehmen hierzu nicht.

Es ist auch wichtig zu beachten, dass die Kabelunternehmen, wie auch bei DAA, bereits das Spektrum insgesamt und im Upstream erweitert haben und dass diese Maßnahmen auch bei DOCSIS 3.1-Geräten der aktuellen Generation Vorteile bringen.

Charter hat kürzlich Pläne angekündigt, sein gesamtes Versorgungsgebiet bis 2025 zu modernisieren.

Nicht jeder wird DOCSIS 4.0 bekommen. Das Unternehmen plant, das Upgrade in drei Phasen durchzuführen, wobei in jeder Phase unterschiedliche Elemente der von uns besprochenen Technologien implementiert werden.

Wenn die Upgrades abgeschlossen sind, werden 15 % der Kunden des Unternehmens Geschwindigkeiten von 2/1 Gbit/s, 50 % Geschwindigkeiten von 5/1 Gbit/s und 35 % Geschwindigkeiten von 10/1 erreichen können Gbit/s.

Comcast geht davon aus, bis 2025 seinen gesamten Kundenstamm auf DOCSIS 4.0 zu aktualisieren.

Für Telekommunikationsunternehmen dauert die Aufrüstung bestehender DSL-Netze auf Glasfaserbreitband länger und in manchen Fällen ist die Aufrüstung auf Glasfaser möglicherweise nicht kosteneffektiv. Charter strebt für seine Upgrade-Pläne 100 US-Dollar pro Standort an und Comcast strebt laut Finanzanalysten von SVB MoffettNathanson 200 US-Dollar pro Standort an. Die Aufrüstung von DSL-Netzen auf Glasfaser ist deutlich kostenintensiver.

Es ist erwähnenswert, dass Kabelunternehmen, wenn sie in Gebiete expandieren, die sie zuvor noch nie bedient haben, Glasfaserbreitband einsetzen. Und wenn Unternehmen wie Charter und Comcast Projekte in unversorgten und unterversorgten ländlichen Gebieten verfolgen – Projekte, die teilweise durch staatliche Programme finanziert werden – werden wir sehen, dass sie auch dort Glasfaser nutzen.

Wir sehen möglicherweise auch, dass sie einen Teil ihrer bestehenden Infrastruktur selektiv auf Glasfaserbreitband umrüsten.

Dennoch könnte ihre derzeitige HFC-Infrastruktur bald deutlich wettbewerbsfähiger sein als in den letzten ein oder zwei Jahren. Und das könnte noch eine ganze Weile so bleiben.

Aktualisiert, um MoffettNathanson in SVB MoffettNathanson zu ändern und anzugeben, dass der Einsatz von DAA das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert