Ausbau auf High Split im Kabelnetz von Vodafone
Bereits vor einigen Jahren hat Vodafone den Standard DOCSIS 3.1 in ihren Kabelnetzen eingeführt hat, um die maximal buchbar Downloadgeschwindigkeit auf bis zu 1 Gbit/s zu erhöhen. Nun soll in den nächsten Jahren mit dem sog. „High Split“ schrittweise der nächste Ausbauschritt von DOCSIS 3.1 im Kabelnetz von Vodafone ausgerollt werden, um auch die maximal mögliche Uploadgeschwindigkeit zu erhöhen.
Im folgenden Artikel sollen die wichtigsten Fragen rund um „High Split“ beantwortet werden. Die Informationen stammen dabei zu einem großen Teil aus diesem Artikel von Golem.
Was bedeutet „High Split“?
„High Split“ bezeichnet die nächste Stufe des Rollouts von DOCSIS 3.1 im Kabelnetz. DOCSIS 3.1 wird im Kabelnetz von Vodafone bereits seit 2018 ausgerollt und genutzt, jedoch wurden die Frequenzbereiche für den Vorwärts- und Rückweg im ersten Ausbauschritt nicht angerührt. So wird bis heute weiterhin der sog. „Low Split“ genutzt, was einen Frequenzbereich von 15 bis 65 MHz für den Rückweg (Upstream) und einen Frequenzbereich von 110 bis 862 MHz für den Vorwärtsweg (Downstream) bedeutet.
Mit dem Ausbau auf „High Split“ wird der nutzbare Frequenzbereich für den Upstream vergrößert, dieser wird künftig bei 15 bis 204 MHz liegen. Der Frequenzbereich für den Vorwärtsweg beginnt dann erst bei 258 MHz. Der Bereich zwischen 204 und 258 MHz ist die sog. Diplexlücke, eine Art Sicherheitsbereich, durch den Störungen zwischen dem Rückweg und dem Vorwärtsweg vermieden werden.
Warum wird im Kabelnetz ein Ausbau auf „High Split“ durchgeführt?
Mit der Vergrößerung des nutzbaren Frequenzbereichs für den Upstream sollen wesentlich größere Uploadgeschwindigkeiten als bisher über das Kabelnetz möglich sein. Bisher bietet Vodafone aufgrund des geringen für den Upstream nutzbaren Frequenzbereiches zwischen 15 und 65 MHz nur eine maximale Uploadgeschwindigkeit von 50 Mbit/s. Höhere Geschwindigkeiten wären zwar theoretisch auch mit dem aktuellen Frequenzbereich möglich, sind aber technisch schwer zu realisieren. Nach dem Ausbau auf High Split sind durch den größeren Frequenzbereich für den Upstream dann Uploadgeschwindigkeiten bis zu 500 Mbit/s möglich. Konkret testet Vodafone in einigen Testgebieten aktuell eine Uploadgeschwindigkeit zwischen 200 und 400 Mbit/s.
Woran erkenne ich, dass High Split vor Ort genutzt wird?
Dass ein Segment auf „High Split“ ausgebaut wurde, ist vor allem an folgenden beiden Merkmalen erkennbar:
- es werden auch Frequenzen oberhalb von 65 MHz bis einschließlich 204 MHz für den Upstream genutzt
- die Frequenzen zwischen 110 und 258 MHz sind nicht mehr mit TV-Signalen bzw. Downstreams belegt
Was wird beim Ausbau auf High Split technisch gesehen gemacht?
Technisch muss beim Ausbau eines Segments auf „High Split“ gar nicht mal so viel gemacht werden. Grundsätzlich soll der Ausbau auf „High Split“ immer segmentweise erfolgen, d.h. es ist insbesondere in größeren Städten möglich, dass es Gebiete mit „Low Split“ und Gebiete mit „High Split“ parallel gibt. Ausgerollt wird „High Split“ nur in Gebieten, die über einen Remote-PHY versorgt werden. Das sind Einheiten in den grauen Verstärkerkästen, durch die die bisher in größeren Knotenpunkten befindlichen
TV-PoP bzw. CMTS nun tiefer ins Netz und näher zu den Kunden verlegt werden.
In der Regel werden diese Remote-PHY in denjenigen Gebieten installiert, in denen auch das sog. DCA (Distributed CCAP Architecture) ausgebaut ist. Mit DCA werden teils große und weitreichende Gebiete über eine zentrale Einheit (das sog. CableOS) versorgt, das zumeist an den Standorten der bisherigen Breitband-PoP steht. Dieses CableOS verteilt die IP-Signale für TV und Internet zu den daran angeschlossenen Remote-PHY. Erst dort werden die finalen in QAM modulierten Signale für TV und Internet erzeugt und in das dahinterliegende Kabelnetz eingespeist.
Die Remote PHY sind allerdings inzwischen relativ breit in der Fläche ausgebaut, sodass diese Grundvoraussetzung für den Ausbau auf „High Split“ in vielen Gebieten bereits erfüllt ist. Darüber hinaus müssen nach den Remote PHY noch die Linienverstärker in den grauen Verstärkerkästen in Richtung der Kabelhaushalte umgerüstet werden. Diese sind oft noch nicht auf einen Upstream oberhalb von 65 MHz ausgelegt, sodass hier mindestens einige Module in den Gehäuse getauscht werden müssen.
Desweiteren muss Vodafone an ihren Technikstandorten und in den Zuführungsnetzen noch einige weitere Anpassungen an der Geräte- und Managementsoftware vornehmen.
Im Hausnetz (Netzebene 4) muss für einen „High Split“ - Betrieb zumeist der Hausanschlussverstärker getauscht werden, da auch hier die bisher verbauten Verstärker meist nur einen Upstreambereich bis 65 MHz vorsehen. Keine Änderungen sind hingegen bei den Multimediadosen notwendig, da die dort für die Internetsignale genutzte F-Buchse den gesamten Frequenzbereich zwischen 15 und 862 MHz in beiden Richtungen durchlässt. Ebenso muss in der Regel das Kabelmodem nicht getauscht werden, sofern es bereits den Standard DOCSIS 3.1 unterstützt. In diesem Fall ist das Kabelmodem automatisch bereits für den Einsatz mit „High Split“ gerüstet. Es bekommt dann lediglich ein neues Profil zugewiesen, um die erweiterten Frequenzbereiche nutzen zu können.
Wo wird High Split bereits genutzt?
Gemäß den Informationen seitens Vodafone wird „High Split“ derzeit in den ersten Gebieten getestet. Dabei handelt es sich um Teilgebiete von Bochum sowie Ingolstadt, wobei mehrere zehntausend Haushalte an den Feldtests teilnehmen. Nach diesen Pilottests sollen dann sukzessive weitere Gebiete auf High Split ausgebaut werden, sofern die Gebiete als wirtschaftlich erachtet werden. Daher ist es aktuell auch nicht geplant, langfristig alle Segmente im Kabelnetz von Vodafone auf High Split auszubauen.
Wie sieht die Belegung mit Downstreams und Upstreams in den High Split - Gebieten bei Vodafone aus?
Die Belegung der Downstreams und Upstreams in den High Split Gebieten sieht aktuell folgendermaßen aus:
- Downstream:
- 258-326 MHz -> OFDM-Block (Breite: 68 MHz)
- E33 bis E37 (570 bis 602 MHz) -> EuroDOCSIS 3.0 (5 Kanäle)
- E39 bis E45 (618 bis 666 MHz) -> EuroDOCSIS 3.0 (7 Kanäle)
- 670-862 MHz -> OFDM-Block (Breite: 192 MHz)
- Upstream:
- 30,8 / 37,2 / 44,6 MHz -> EuroDOCSIS 3.0 (3 Kanäle)
- 48,8-64,8 MHz -> OFDMA-Block (Breite: 16 MHz)
Demzufolge werden für den Downstream in EuroDOCSIS 3.0 zukünftig nur noch 12 Kanäle genutzt (statt bisher 24 bis 32 je nach Gebiet bei Low Split). In DOCSIS 3.1 wird in den High Split - Gebieten ein Frequenzspektrum von insgesamt 260 MHz genutzt (statt bisher 192 bis 304 MHz je nach Gebiet bei Low Split). Die Belegung im Vorwärtsweg endet nach oben hin also erstmal wie bisher auch bei 862 MHz, ein im Standard für DOCSIS 3.1 ausdrücklich vorgesehener weiterer Ausbau des Vorwärtswegs auf 1006 oder sogar 1218 MHz ist gemäß den Aussagen von Vodafone bisher nicht geplant.
Im Upstream werden in den High Split - Gebieten in EuroDOCSIS 3.0 künftig nur noch 3 Kanäle genutzt (statt bisher 4). Das verfügbare Frequenzspektrum in DOCSIS 3.1 endet aktuell noch bei 64,8 MHz und entspricht daher aktuell eher noch der Belegung in den Low Split - Gebieten. Jedoch dürfte diese Endfrequenz demnächst weiter angehoben werden, da DOCSIS 3.1 im High Split wie oben beschrieben einen Frequenzbereich von bis zu 204 MHz vorsieht. Sobald hier mehr bekannt wird, werden die Informationen an dieser Stelle nachgetragen.
Gänzlich identisch bleibt die Belegung mit TV-Kanälen, d.h. es werden für TV weiterhin die Frequenzen 330-498 MHz, 522-562 MHz sowie 610 MHz genutzt.
Kann der gesamte Frequenzbereich zwischen 5 und 204 MHz für den Upstream genutzt werden?
Grundsätzlich wäre es technisch möglich, den gesamten Frequenzbereich zwischen 5 und 204 MHz für den Upstream zu nutzen. Dafür wäre allerdings ein sehr gut geschirmtes Kabelnetz nahezu ohne jegliche Einstrahlungen nötig. Aufgrund verschiedener Faktoren wie lockere bzw. kaputte Steckverbindungen oder beschädigte Mantel von Kabeln kann es jedoch sehr schnell zu Störsignalen im Kabelnetz kommen (sog. Rückwegstörungen). Gleichzeitig strahlen in solchen Fällen auch die Signale aus dem Kabelnetz in die Umgebung und können die dort über Funk übertragenen Signale empfindlich stören bzw. beeinträchtigen. Daher dürften einige Frequenzbereiche ganz oder teilweise von der Nutzung durch den Upstream ausgespart werden. Hauptsächlich betrifft das wohl folgende Frequenzbereiche:
- 87,5 bis 108 MHz: Nutzung durch UKW-Radio
- 108 bis 137 MHz: Nutzung durch den Flugfunk
Welche dieser Frequenzbereiche direkt vor Ort tatsächlich freigehalten werden, kann dabei auch von der Stärke der jeweiligen Einstrahlungen abhängen, sodass ein Frequenzbereich in einem Segment genutzt werden kann, in einem anderen aber nicht. Die genaue Lage und Größe der ausgesparten Frequenzbereiche ist jedoch bisher noch nicht bekannt. Sobald hier mehr bekannt wird, werden die Informationen an dieser Stelle nachgetragen.
Gibt es Einschränkungen für den Downstream aufgrund der Erweiterung des Frequenzbereichs für den Upstream?
Für den Downstream wird mit „Low Split“ aktuell ein Frequenzbereich zwischen 110 und 862 MHz genutzt. Nach dem Ausbau auf „High Split“ verkleinert sich dieser Frequenzbereich auf 258 bis 862 MHz. Gleichzeitig ändert sich die Belegung der TV-Signale im Vergleich zu Low Split nicht. Dadurch stehen mit „High Split“ für den Downstream weniger Kapazitäten zur Verfügung als bisher. Nach den bisherigen Aussagen von Vodafone wird diese Reduzierung der Kapazität aber durch verstärkte Segmentierungen kompensiert. Damit teilen sich weniger Kunden die in einem Segment zur Verfügung stehende Bandbreite. Dadurch sollen sich trotz weniger Kapazitäten für den Downstream bei der Nutzung von High Split keine bzw. keine nennenswerten Einschränkungen für die Kunden ergeben.
