Kabelnetzwerk

Das Board mit Freiheiten

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Einführung in das Kabelnetzwerk

Wer über einen Kabelanschluss verfügt, kann seit einiger Zeit neben TV-Sendern auch Breitbandinternet über diesen empfangen und ist somit nicht mehr nur auf die klassischen DSL-Provider angewiesen. Auch Internettelefonie ist selbstverständlich über den Kabelanschluss möglich. Für den Internetzugang via Kabel wird ein Kabelmodem benötigt.

Im Unterschied zu DSL basiert das Kabelnetzwerk auf einer Kombination aus Glasfaser und sogenanntem Koaxialkabel (TV-Kabel), das prinzipiell höhere Bandbreiten zulässt als die bei DSL zum Einsatz kommenden Telefonkabel.

Das Kabelmodem wird mit dem Kabelanschluss verbunden und kommuniziert mit der Netzgegenstelle (CMTS). An jeder Netzgegenstelle befindet sich ein Strang von Haushalten, die sich die jeweiligen Kanäle und somit auch die Bandbreite im jeweiligen Netzwerksegment teilen.

Die Kabelinfrastruktur wird darum auch als „shared medium“ bezeichnet. Die Betreiber sind jedoch bestrebt, künftig weniger Haushalte pro Verteiler zuzulassen. Die Anzahl der Haushalte wird vom Provider selbstverständlich so dimensioniert, dass auch in der momentanen Situation keine Nachteile beim Empfang von Kabelinternet entstehen. In neueren Netzen existiert bereits eine dynamische Kanalzuweisung.

Die Kommunikation zwischen Kabelmodem und CMTS beruht auf dem verbreiteten DOCSIS-Standard. Die Übertragung der Daten ist während des gesamten Vorgangs verschlüsselt. Aus diesem Grund können E-Mail-Nachrichten selbstverständlich nicht von den anderen Haushalten mitgelesen werden, die am selben Verteiler angeschlossen sind.

Aktuell werden Geschwindigkeiten von bis zu 32 MBit/s pro Anschluss erreicht. Diese Rate wird bei Anwendern in der Regel auch nahezu verlustfrei erreicht, da im Gegensatz zu den klassischen DSL-Providern die Grundbandbreite jedem Teilnehmer zugutekommt. Die mehrfache Belegung eines Kanals in Stoßzeiten durch verschiedene Teilnehmer kann indes ggf. zu Abweichungen führen. Einige Anbieter bieten bereits Geschwindigkeiten ab 100 MBit/s an – durch konstantes Aufrüsten der Netze sind weitere Steigerungen zu erwarten.

Wichtige Begriffe rund um das Kabelnetzwerk

CM (Cable Modem): Gerät, das Daten über Fernsehkabelnetze überträgt und zur Realisierung von Breitband-Internetzugängen über Kabelanschlüsse (Kabel-Internet) eingesetzt wird.

CMTS (Cable Modem Termination System): Komponente, die sich in der Regel in einer Kopfstelle (Headend) befindet und dem Kabelnutzer High-Speed-Datendienste wie Internet oder Voice over Cable zur Verfügung stellt. Das CMTS bildet das Äquivalent zum DSLAM in der DSL-Netzstruktur.

CPE (Customer Premises Equipment): bezeichnet ein Teilnehmerendgerät in einem Computernetz, einem Telefonnetz oder bei Telefonanlagen.

DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification): Eine Spezifikation für Schnittstellen von Kabelmodems und dazugehörigen Peripheriegeräten. DOCSIS ist dabei ein Standard, der die Anforderungen für Datenübertragungen in einem Breitbandkabelnetz festlegt.

Downstream (DS): Bezeichnet den Datenfluss, der vom Netzwerk in Richtung Teilnehmerendgerät (Kabelmodem) fließt.

EMTA (Embedded Multimedia Terminal Adapter): Kabelmodem und VoIP-Adapter integriert in einem Gerät.

EuroDOCSIS: Die Frequenzen in den amerikanischen und europäischen Kabelnetzen sind unterschiedlich aufgeteilt. Während das europäische PAL-System Kanalbandbreiten von 8 MHz fordert, genügt dem amerikanischen NTSC eine Bandbreite von 6 MHz pro Kanal. Aus diesem Grund wurden die DOCSIS-Spezifikationen für den europäischen Markt angepasst. Bedingt durch die breiteren Frequenzbänder ermöglicht EuroDOCSIS eine größere Bandbreite im Downstream pro Kanal.

(Euro)DOCSIS 3.0: Aktuelle Version des DOCSIS-Standards mit zusätzlichen Merkmalen wie Kanalbündelung für Bandbreiten über 100 Mbit, dynamischem Kanalwechsel und IPv6-Support.

F-Stecker: Koaxiale Steckverbinder mit Schraubverriegelung für Hochfrequenzen. Die weltweit am häufigsten verwendeten Steckverbinder im Bereich Fernsehantennenstecker.

HFC (Hybrid Fibre Coaxial): Ist ein Begriff aus der Telekommunikationsbranche für Breitbandnetzwerke, die aus einer Kombination aus optischen und koaxialen Leitern bestehen. Seit den 1990ern wurde diese Netzstruktur konstant von den Kabel-TV-Anbietern ausgebaut.

Koaxialkabel: Zweipolige Kabel, die aus einem Innen- und einem Außenleiter bestehen. Der Innenleiter ist von einem in konstantem Abstand um den Innenleiter angebrachten Außenleiter umgeben. Flexible Koaxialkabel besitzen Kabelschirme und Innenleiter aus dünnen, geflochtenen oder verseilten Kupferdrähten. Koaxialkabel werden für gewöhnlich im Bereich von Fernseh- und Videoanlagen genutzt.

Multimediadose: Ältere Kabel-TV-Wanddosen lassen meist nur reinen TV- und Radioempfang zu. Sofern die notwendige Infrastruktur am Anschluss bereits geschaffen wurde, kann die herkömmliche Kabeldose gegen eine Multimedia-Dose ausgetauscht werden. Diese ermöglicht zusätzlich Kabel-Internet sowie Kabel-Telefonie.

PacketCable: PacketCable bildet einen durch die CableLabs definierten Standard für Internet via Kabel Zugänge im Zusammenhang mit Echtzeit-Multimedia-Diensten. Der Standard basiert auf DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specifications) und verwendet IP um Multimediadienste wie VoIP, Multimedia Conferencing und interaktive Spiele einzusetzen.

Upstream (US): Bezeichnet den Datenfluss, der vom Teilnehmerendgerät (Kabelmodem) in Richtung Netzwerk fließt.

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