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DOCSIS 4.0

Während Vodafone mit Hochdruck in ganz Deutschland den Kabelnetz-Übertragungsstandard DOCSIS 3.1 ausrollt, um bis 2022 25 Millionen Haushalte mit Gigabit-Anschlüssen zu versorgen, hat CableLabs, die Vereinigung internationaler Netzbetreiber, bereits die ersten Spezifikationen für DOCSIS 4.0 vorgestellt. Die Aussicht: Es wird schnell. Sehr schnell. Im Download UND im Upload.

Noch mehr Geschwindigkeit im Kabel

DOCSIS – Data Over Cable Service Interface Specification – wurde erstmals 1998 von der ITU als weltweit geltender Standard für Schnittstellen von Kabelmodems und entsprechenden Peripheriegeräten ratifiziert. Seitdem legte DOCSIS in mehreren Entwicklungsstufen die Anforderungen für die schnelle, bidirektionale Datenübertragung in rückkanalfähigen Breitband-Kabelnetzen fest. Durch die Verwendung der Koaxialkabel bestehender Kabelfernsehnetze ermöglicht DOCSIS im Vergleich zu DSL erheblich höhere Reichweiten und Datenübertragungsraten.

ITU



Docsis 3.1 stößt als der aktuelle Standard die Tür zum Gigabit-Zeitalter weit auf. Mit ihm werden Datenraten von bis zu 10 Gbit/s im Download und 1 Gbit/s im Upload möglich. Zudem entsteht dank des Multi-Carrier-Modulationsverfahrens OFDM und des leistungsfähigen Fehlerschutzes „Low-Density- Parity-Check-Code“ (LDPC) ein deutlich stabileres Netz mit kürzeren Latenzen – die Voraussetzung für Echtzeitanwendungen wie Internet-Telefonie. Lange Wartezeiten gehören mit dem Highspeed-Internet auf der Basis von Docsis 3.1 der Vergangenheit an. Mit dem bundesweiten Roll-out von Docsis 3.1 steht Deutschland in Europa an der Spitze hinsichtlich der flächendeckenden Highspeed-Internets.

CTL



DOCSIS 4.0 ermöglicht dank der neuen Full-Duplex-Technologie mehrere Übertragungen im gleichen Frequenzspektrum, d.h. die gleichzeitige Nutzung der Up- und Download-Kanäle und beendet so die Bandbreiten-Schieflage. So können im Upload bis zu 6 Gbit/s erreicht werden. Damit bietet DOCSIS 4.0 im Vergleich zum aktuellen DOCSIS-3.1-Standard eine Versechsfachung im Upload!
Zudem nutzt DOCSIS 4.0 ein erweitertes Frequenzspektrum (bis 1,8 GHz), wozu allerdings technische Änderungen in der Netzebene 3 notwendig werden. Neben dem erweiterten Frequenzspektrum und Full Duplex wird auch die Low Latency DOCSIS Bestandteil des neuen Standards. Die niedrigere Latenz von nur einer Millisekunde bedeutet weniger Verzögerungen – ein wichtiger Faktor z.B. beim Gaming und anderen Anwendungen.

Dank Multi-Gigabit auch im Upload werden die Nutzer in Zukunft ebenfalls zu Hause effizient arbeiten und lernen: Hard Drive Backups, Cloud-Anwendungen, Video-Konferenzen, Smart Home und IoT-Geräte oder virtuelle Klassenräume sind nur einige Beispiele – und erst der Anfang. Mit den höheren Geschwindigkeiten, die DOCSIS 4.0 ermöglicht, dürfen für die Zukunft noch viele Innovationen erwartet werden.

Netzebenen




Technologie und Möglichkeiten von DOCSIS 4.0

Carsten Engelke, Leiter Technik, ANGA Der Breitbandverband e.V.,

Der Kabelstandard DOCSIS 3.1 hat gigabitschnelles Internet für Millionen Kabelkunden möglich gemacht. Was können wir von DOCSIS 4.0 erwarten?

DOCSIS ist der Standard für die Datenübertragung in hybriden Glasfaser-Koaxialnetzen (HFC). Jede DOCSIS-Evolutionsstufe hat die Leistungsfähigkeit bei der Datenübertragung spürbar verbessert. DOCSIS 4.0 ist der nächste Entwicklungsschritt und ermöglicht Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 10 Gbit/s und deutlich verbesserte Latenzzeiten. Grundlage dafür ist der Netzausbau, durch den die Glasfaser immer näher in Richtung Kunde rückt. Zudem sieht DOCSIS 4.0 die Erweiterung des Frequenzbereichs für die Datenübertragung vor.

Wann wird DOCSIS 4.0 bei den Kabelnetzbetreibern eingeführt?

Der neue DOCSIS-Standard ist erst vor kurzem von den CableLabs und den Kabelnetzbetreibern vorgestellt worden. Nun müssen erste Chipsätze für Kabel-Router und andere Netzkomponenten entwickelt werden. Bevor die neuen Komponenten in den Kabelnetzen getestet werden können, muss das Netzdesign an die neuen Anforderungen angepasst werden. Danach folgen sicherlich erste Pilotprojekte.

Wird es auch höhere Bandbreiten im Upload geben?

Die Verbraucher müssen dazu nicht auf die Einführung von DOCSIS 4.0 warten. Höhere Upload-Geschwindigkeiten jenseits von 50 Mbit/s sind, abhängig von der Netzausbaustufe, auch schon mit DOCSIS 3.1 möglich. Die Möglichkeiten von DOCSIS 3.1 sind also noch lange nicht ausgereizt – das gilt auch für das Download-Tempo. Darüber hinaus wird DOCSIS 4.0 die Entwicklung zu symmetrischen Upload-/Download-Bandbreiten weiter beschleunigen.