Ohne die DOCSIS-Technologie könnte Vodafone nicht das Gigabit-Netz bieten, das heute bereits 24 Millionen Haushalte mit schnellem Internet versorgt.
Doch was bedeutet eigentlich DOCSIS?
DOCSIS ist – einfach ausgedrückt – die Übertragungstechnologie, die uns ermöglicht, das vorhandene TV-Koaxialkabelnetz auch für den Internet-Empfang zu nutzen. Es handelt sich um ein Übertragungsprotokoll für die Datenübertragung, das in voller Länge den Namen „Data Over Cable Service Interface Specification“ trägt. DOCSIS kommt auf den letzten Metern des Netzes (Netzebene 3) zum Einsatz und übersetzt die Kommunikation zwischen der Kabelkopfstelle (CMTS) auf der Anbieterseite und dem Endkundenmodem, welches dann über die Hausübergabepunkte (HÜP) die Computer, Tablets und Smartphones mit Daten versorgt.
DOCSIS 1.0 bis DOCSIS 3.1: Evolution in Gigabit-Geschwindigkeit
Seit DOCSIS 1997 – in der Version 1.0 – auf den Markt kam, hat sich der Standard in großen Schritten weiterentwickelt. Inzwischen hat DOCSIS 3.1 die Tür zum Gigabit-Zeitalter weit aufgestoßen und erreicht schon heute die Bandbreiten von morgen. Für die Immobilienwirtschaft bedeutet dies, dass datenintensive Anwendungen wie IoT und Smart Home problemlos möglich sind.
Der Innovationssprung von DOCSIS 3.0 auf DOCSIS 3.1 war übrigens deutlich größer, als der Name vermuten lässt. Die 3.1-Technologie kann durch ihr effizienteres Übertragungsverfahren bestehende Bandbreiten um bis zu 70 Prozent besser nutzen als der Vorgänger. Zudem kommt jetzt ein Multi-Carrier-Modulationsverfahren zum Einsatz, mit dem einzelne Störungen individuell ausgeblendet werden können. Das Ergebnis: ein noch stabileres Netz mit kurzen Latenzen.
Next Step: Full Duplex mit DOCSIS 4.0
Derzeit ist bereits die nächste Stufe des Übertragungsstandards in der Entwicklung. DOCSIS 4.0 ist eine Vollduplex-Version, was bedeutet, dass die Daten gleichzeitig in beide Richtungen übertragen werden. Aktuell wird upstream (vom Kunden) und downstream (zum Kunden) noch in unterschiedlichen Frequenzbereichen gesendet, wobei für den Upstream weniger Bandbreite vorgesehen ist als für den Downstream. Mit DOCSIS 4.0 sollen sich die Geschwindigkeiten beider Richtungen annähern. Eine Differenz bleibt nach derzeitigem Stand jedoch immer noch bestehen: Laut DOCSIS-Entwickler CableLabs wird DOCSIS 4.0 bis zu 10 Gbit/s im Downstream und 6 Gbit/s im Upstream ermöglichen.
Für sein erweitertes Frequenzspektrum benötigt DOCSIS 4.0 allerdings technische Änderungen in der Netzebene 3, also in der physikalischen Infrastruktur des regionalen Kabel-Glasfasernetzes. Ein kurzfristiger Handlungsbedarf besteht deswegen jedoch nicht. Bei der Leistungsfähigkeit und den niedrigen Latenzen des aktuellen Standards im Gigabit-Netz sind schon heute Echtzeitanwendungen wie Gaming oder Video-Konferenzen problemlos möglich.
Merkmale der DOCSIS-Generationen
DOCSIS wurde 1989 von Cable Television Laboratories Inc., kurz CableLabs, als weltweit geltender Standard eingeführt. Das Konsortium mit Sitz in Louisville, Colorado ist ein Zusammenschluss von internationalen Netzbetreibern und dient der Erforschung und Entwicklung von Breitband-Technologien.
Die Evolutionsstufen von DOCSIS
DOCSIS Generation |
Erscheinungsjahr |
Datenraten |
Technische Evolution |
|---|---|---|---|
| DOCSIS 1.0 | 1997 | circa 40 bis 50 Mbit/s im Download und 10 Mbit/s im Upload | |
| DOCSIS 2.0 | 2002 | circa 40 bis 50 Mbit/s im Download und 30 Mbit/s im Upload | Mehr Bandbreite pro Teilnehmer. |
| DOCSIS 3.0 | 2006 | 1,2 bis 1,6 Gbit/s im Download, bis 200 Mbit/s im Upload | Die Daten werden dynamisch auf den verfügbaren Kanälen verteilt. So lässt sich die Gesamtkapazität gleichmäßig nutzen. |
| DOCSIS 3.1 | 2013 | bis zu 10 Gbit/s im Download und ca. 1 Gbit/s im Upload | Ein verbessertes Modulationsverfahren gleicht Netzstörungen aus. |
| DOCSIS 4.0 | seit 2020/Entwicklung noch nicht abgeschlossen | 10 Gbit/s im Download und 6 Gbit/s im Upload | Full Duplex Die Datenraten im Up- und Download gleichen sich an. Eine sehr niedrige Latenz von einer Millisekunde verbessert Gaming und andere Echtzeitanwendungen. |
Interview
2 Fragen DOCSIS an Daniel Böttcher, Head of Fixed Access Network Design, Vodafone
Das Thema technische Weiterentwicklung spielt bei Vodafone eine große Rolle. Wie ist der Stand der Dinge?
Uns erwarten in Zukunft in weiten Bereichen erhebliche Bandbreiten-Erweiterungen von 204 MHz Upstream High-Split und Downstream 1,2 GHz. Damit steigt die geteilte Datenrate pro Cluster auf ca. 7 Gbit/s im Download und mit High-Split-Technik auf ca. 1 Gbit/s im Upload.
Ganz direkt gefragt: Wird es das Kabel-Glasfasernetz auch in Zukunft geben? Oder machen die reinen Glasfasernetze den DOCSIS-Standard überflüssig?
DOCSIS 3.1 ist absolut zukunftssicher und steht hinsichtlich der technischen Leistungsfähigkeit Glasfaser-Technologien wie GPON in nichts nach. Schon heute macht DOCSIS 3.1 Gigabit-Tempo möglich und das bieten wir bereits 23 Millionen Haushalten. Wir bringen immer mehr Glasfaser ins Netz, wodurch es noch robuster und leistungsfähiger wird. Zusätzlich gewährt DOCSIS 3.1 ausreichend Spielraum für weitere Evolutionssprünge.
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