DOCSIS 3.1 erklärt – so kommt das Gigabit-Internet ins Kabelnetz
Verfasst: Freitag 25. Juni 2021, 00:29
Eine leistungsfähige Internetanbindung ist heutzutage für die meisten Unternehmen unverzichtbar. Die Voraussetzung für Gigabit-Geschwindigkeiten sowohl im Down- als auch im Upstream schafft ein Standard namens DOCSIS 3.1. Das steckt dahinter.
Der Übertragungsstandard DOCSIS („Data Over Cable Service Interface Specification”) legt seit den 1990er Jahren fest, wie Breitband-Internet über das TV-Kabel übertragen wird. Die Nutzung der TV-Verkabelung ist die schnellere Alternative zu zweiadrigen Kupferleitungen oder Glasfaser.
Datenverkehr und Fernsehsignale zu kombinieren ist bis heute praktisch: So können Nutzer einfach den vorhandenen Koaxial-Anschluss der TV-Dose verwenden, um HighSpeed-Internet zu erhalten. Damit steht DOCSIS in direkter Konkurrenz zu DSL, schafft aber Übertragungen über erheblich größere Leitungslängen und höhere Datenraten als konkurrierende Technologien.
Die Vorteile von DOCSIS 3.1 im Überblick
Die neueste Version des Standards für Datenübertragung über Koaxialkabel bietet gleich mehrere Vorteile:
Erweiterter Frequenzbereich: Die neue Generation DOCSIS 3.1 kann Frequenzen bis 1,7 Gigahertz für die Datenübertragung im Downstream verwenden. Im Upload können Frequenzen von fünf bis 204 MHz gemäß Standard verwendet werden. Das ermöglicht perspektivisch sogar Datenraten von bis zu zehn Gigabit pro Sekunde im Download sowie bis zu einem Gigabit pro Sekunde im Upload.
Effizienteres Übertragungsverfahren: Während DOCSIS 3.0 nur Modulationsraten bis zu 256 QAM (QAM = „Quadraturamplitudenmodulation”) ermöglicht, sind diese bei DOCSIS 3.1 mit aktuell bis zu 4 kQAM deutlich höher. Jedes einzelne Modem erhält die zu ihm passende Übertragungsparameter, so dass jederzeit eine effiziente und zuverlässige Datenübertragung möglich ist. Dadurch lassen sich bestehende Bandbreiten bis zu 70 Prozent effizienter nutzen.
Weniger Fehler und individuelle Steuerung: Bei DOCSIS 3.1 kommt das Multi-Carrier-Modulationsverfahren OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) zum Einsatz. So kann der Netzanbieter auf Netzstörungen flexibler reagieren. Einzelne Störungen können, sobald diese Funktionen in der Systemtechnik implementiert sind, individuell ausgeblendet werden, sodass Fehler durch Einstrahlungen, Zeit- und Frequenz-Überlagerung deutlich geringer werden. Dadurch verbessert sich die Resistenz gegen Impulsrauschen und Interferenzen. Darüber hinaus wartet der Standard mit dem leistungsfähigen Fehlerschutz „Low-Density-Parity-Check-Code“ (LDPC) auf.
In der Summe entsteht ein deutlich stabileres Netz mit kürzeren Latenzen. Die gesteigerte Signalqualität führt außerdem zu höheren Geschwindigkeiten. Bereits jetzt profitieren Vodafone-Kunden in den „Gigabit Cities“ Bochum, Frankfurt am Main, Düsseldorf, Köln, Mannheim und Heilbronn von Anschlüssen mit bis zu einem Gigabit pro Sekunde im Download. Weitere Städte kommen fortlaufend hinzu.
Ob Ihr Standort schon heute an das Gigabit-Internet angeschlossen werden kann, verrät Ihnen unser praktischer Gigabit-Adresscheck.
Mit DOCSIS 3.1 kann ein Vielfaches an Daten gegenüber anderen Standards zur selben Zeit übertragen werden.
Mit Highspeed surfen und arbeiten: Zehn Gigabyte sind in gut einer Minute „da”
Eine derart hohe Bandbreite bietet Unternehmen und Haushalten perfekte Voraussetzungen, um Video-Streaming (beispielsweise bei Online-Konferenzen), umfangreiche Downloads (beispielsweise bei Paketinstallationen) und Smart-Building-Anwendungen wie Alarmsysteme mit Videoüberwachung sinnvoll zu nutzen.
Lange Wartezeiten gehören mit solchem Highspeed-Internet der Vergangenheit an: Während zum Beispiel ein Video in HD-Qualität mit acht Gigabyte bei einer Downloadrate von 32 Megabit pro Sekunde noch 33,3 Minuten zum Herunterladen benötigt, dauert der Download bei einem Gigabit pro Sekunde nur 1,1 Minuten.
Nicht anders verhält es Download großer Dateien: Hier warten Sie auf eine 20 Gigabyte große Datei nur etwa zweieinhalb Minuten. Im Vergleich: Bei 16-Megabit-DSL müssten Sie mehr als zwei Stunden warten, bis dieselbe Datei heruntergeladen ist. So entstehen klare Effizienz- und somit Wettbewerbsvorteile für Unternehmen mit erheblichem Datentransfer. Dasselbe gilt, wenn viele Mitarbeitern an einem Standort arbeiten und gleichzeitig online gehen.
Unternehmen, die in ausgebauten Gebieten auf DOCSIS 3.1 umsteigen möchten, brauchen lediglich ein passendes Kabelmodem. Die maßgeblichen Komponenten für die eigentliche Umstellung befinden sich nämlich in den Verteilerkästen von Vodafone. Dort werden die Signale aus einem Glasfaserkabel umgewandelt und in das koaxiale Hausnetz eingespeist.
Und schon steht echtem HighSpeed-Internet nichts mehr im Weg.
Der Geschwindigkeitsvorteil von DOCSIS 3.1 gegenüber seinem Vorgänger DOCSIS 3.0 ist enorm.
DOCSIS 3.1: Evolution eines Standards seit 1998
Bereits mit DOCSIS 1.0 (eingeführt 1998) waren nutzbare Datenraten von bis zu 50 Megabit pro Sekunde im Downstream und 27 Megabit pro Sekunde im Upstream pro damaligem Fernsehkanal möglich. In der 2002 folgenden Version 2.0 wurde zunächst die sogenannte Echtzeitübertragung eingeführt: Diese war und ist unter anderem Voraussetzung für Anwendungen wie IP-Telefonie, die (weitgehend) ohne Latenz auskommen müssen.
Beim EuroDOCSIS 3.0-Standard, der aktuell noch in vielen Gebieten verwendet wird, können Sende- und Empfangskanäle bereits gebündelt werden. Hier werden bis zu 32 Kanäle zusammengefasst. So werden Übertragungsraten im Downstream von über einem Gigabit pro Sekunde und 240 Megabit pro Sekunde im Upstream ermöglicht.
Der Datendurchsatz ist also bereits bei diesem Standard deutlich höher als bei (V-)DSL. Im Coax-Glasfasernetz sind bereits seit einigen Jahren 400 Megabit pro Sekunde im Downstream verfügbar. Mit der neuesten Standardversion DOCSIS 3.1 wird die Effizienz der verwendeten „Kanäle“ nochmals deutlich gesteigert.
Voraussetzung hierfür ist unter anderem die Verbindung der „letzten Meile” in Haushalte und Unternehmen mit dem leistungsfähigen Glasfasernetz-Backbone von Vodafone.
Auch das Thema Telefonie wird inzwischen fast überall über schnelle Internet-Leitungen abgewickelt.
Der Übertragungsstandard DOCSIS („Data Over Cable Service Interface Specification”) legt seit den 1990er Jahren fest, wie Breitband-Internet über das TV-Kabel übertragen wird. Die Nutzung der TV-Verkabelung ist die schnellere Alternative zu zweiadrigen Kupferleitungen oder Glasfaser.
Datenverkehr und Fernsehsignale zu kombinieren ist bis heute praktisch: So können Nutzer einfach den vorhandenen Koaxial-Anschluss der TV-Dose verwenden, um HighSpeed-Internet zu erhalten. Damit steht DOCSIS in direkter Konkurrenz zu DSL, schafft aber Übertragungen über erheblich größere Leitungslängen und höhere Datenraten als konkurrierende Technologien.
Die Vorteile von DOCSIS 3.1 im Überblick
Die neueste Version des Standards für Datenübertragung über Koaxialkabel bietet gleich mehrere Vorteile:
Erweiterter Frequenzbereich: Die neue Generation DOCSIS 3.1 kann Frequenzen bis 1,7 Gigahertz für die Datenübertragung im Downstream verwenden. Im Upload können Frequenzen von fünf bis 204 MHz gemäß Standard verwendet werden. Das ermöglicht perspektivisch sogar Datenraten von bis zu zehn Gigabit pro Sekunde im Download sowie bis zu einem Gigabit pro Sekunde im Upload.
Effizienteres Übertragungsverfahren: Während DOCSIS 3.0 nur Modulationsraten bis zu 256 QAM (QAM = „Quadraturamplitudenmodulation”) ermöglicht, sind diese bei DOCSIS 3.1 mit aktuell bis zu 4 kQAM deutlich höher. Jedes einzelne Modem erhält die zu ihm passende Übertragungsparameter, so dass jederzeit eine effiziente und zuverlässige Datenübertragung möglich ist. Dadurch lassen sich bestehende Bandbreiten bis zu 70 Prozent effizienter nutzen.
Weniger Fehler und individuelle Steuerung: Bei DOCSIS 3.1 kommt das Multi-Carrier-Modulationsverfahren OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) zum Einsatz. So kann der Netzanbieter auf Netzstörungen flexibler reagieren. Einzelne Störungen können, sobald diese Funktionen in der Systemtechnik implementiert sind, individuell ausgeblendet werden, sodass Fehler durch Einstrahlungen, Zeit- und Frequenz-Überlagerung deutlich geringer werden. Dadurch verbessert sich die Resistenz gegen Impulsrauschen und Interferenzen. Darüber hinaus wartet der Standard mit dem leistungsfähigen Fehlerschutz „Low-Density-Parity-Check-Code“ (LDPC) auf.
In der Summe entsteht ein deutlich stabileres Netz mit kürzeren Latenzen. Die gesteigerte Signalqualität führt außerdem zu höheren Geschwindigkeiten. Bereits jetzt profitieren Vodafone-Kunden in den „Gigabit Cities“ Bochum, Frankfurt am Main, Düsseldorf, Köln, Mannheim und Heilbronn von Anschlüssen mit bis zu einem Gigabit pro Sekunde im Download. Weitere Städte kommen fortlaufend hinzu.
Ob Ihr Standort schon heute an das Gigabit-Internet angeschlossen werden kann, verrät Ihnen unser praktischer Gigabit-Adresscheck.
Mit DOCSIS 3.1 kann ein Vielfaches an Daten gegenüber anderen Standards zur selben Zeit übertragen werden.
Mit Highspeed surfen und arbeiten: Zehn Gigabyte sind in gut einer Minute „da”
Eine derart hohe Bandbreite bietet Unternehmen und Haushalten perfekte Voraussetzungen, um Video-Streaming (beispielsweise bei Online-Konferenzen), umfangreiche Downloads (beispielsweise bei Paketinstallationen) und Smart-Building-Anwendungen wie Alarmsysteme mit Videoüberwachung sinnvoll zu nutzen.
Lange Wartezeiten gehören mit solchem Highspeed-Internet der Vergangenheit an: Während zum Beispiel ein Video in HD-Qualität mit acht Gigabyte bei einer Downloadrate von 32 Megabit pro Sekunde noch 33,3 Minuten zum Herunterladen benötigt, dauert der Download bei einem Gigabit pro Sekunde nur 1,1 Minuten.
Nicht anders verhält es Download großer Dateien: Hier warten Sie auf eine 20 Gigabyte große Datei nur etwa zweieinhalb Minuten. Im Vergleich: Bei 16-Megabit-DSL müssten Sie mehr als zwei Stunden warten, bis dieselbe Datei heruntergeladen ist. So entstehen klare Effizienz- und somit Wettbewerbsvorteile für Unternehmen mit erheblichem Datentransfer. Dasselbe gilt, wenn viele Mitarbeitern an einem Standort arbeiten und gleichzeitig online gehen.
Unternehmen, die in ausgebauten Gebieten auf DOCSIS 3.1 umsteigen möchten, brauchen lediglich ein passendes Kabelmodem. Die maßgeblichen Komponenten für die eigentliche Umstellung befinden sich nämlich in den Verteilerkästen von Vodafone. Dort werden die Signale aus einem Glasfaserkabel umgewandelt und in das koaxiale Hausnetz eingespeist.
Und schon steht echtem HighSpeed-Internet nichts mehr im Weg.
Der Geschwindigkeitsvorteil von DOCSIS 3.1 gegenüber seinem Vorgänger DOCSIS 3.0 ist enorm.
DOCSIS 3.1: Evolution eines Standards seit 1998
Bereits mit DOCSIS 1.0 (eingeführt 1998) waren nutzbare Datenraten von bis zu 50 Megabit pro Sekunde im Downstream und 27 Megabit pro Sekunde im Upstream pro damaligem Fernsehkanal möglich. In der 2002 folgenden Version 2.0 wurde zunächst die sogenannte Echtzeitübertragung eingeführt: Diese war und ist unter anderem Voraussetzung für Anwendungen wie IP-Telefonie, die (weitgehend) ohne Latenz auskommen müssen.
Beim EuroDOCSIS 3.0-Standard, der aktuell noch in vielen Gebieten verwendet wird, können Sende- und Empfangskanäle bereits gebündelt werden. Hier werden bis zu 32 Kanäle zusammengefasst. So werden Übertragungsraten im Downstream von über einem Gigabit pro Sekunde und 240 Megabit pro Sekunde im Upstream ermöglicht.
Der Datendurchsatz ist also bereits bei diesem Standard deutlich höher als bei (V-)DSL. Im Coax-Glasfasernetz sind bereits seit einigen Jahren 400 Megabit pro Sekunde im Downstream verfügbar. Mit der neuesten Standardversion DOCSIS 3.1 wird die Effizienz der verwendeten „Kanäle“ nochmals deutlich gesteigert.
Voraussetzung hierfür ist unter anderem die Verbindung der „letzten Meile” in Haushalte und Unternehmen mit dem leistungsfähigen Glasfasernetz-Backbone von Vodafone.
Auch das Thema Telefonie wird inzwischen fast überall über schnelle Internet-Leitungen abgewickelt.