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Breitbandkommunikation
DOCSIS 3.1Migrationsstrategien aus technischer und kommerzieller Sicht
Breitbandkommunikation© braun teleCom 2019
Warum DOCSIS 3.1?
DOCSIS 3.1
• Unterstützt 10+ Gbit/s Downstream und 1+ Gbit/s Upstream
• Signifikante Reduzierung der „Kosten per Bit“ in Relation zu D3.0
• Adaptierung auf unterschiedliche Netzwerk Konditionen und eine
effektive Migration Strategie, um das Investment möglichst lange
zu sichern.
• Gigabit Services auch dort wo FTTH nur sehr schwierig
ausgebaut werden kann
Millionen
Gigabit-Anschlüsse
Steigerung des
Bandbreitenbedarfs pro Jahr
15,2 50 %
Breitbandkommunikation© braun teleCom 2019
Die Modulation eines Kanals ist fest eingestellt
(QAM 64** oder 256)
Downstream
EuroDOCSIS 3.0 vs DOCSIS 3.1
Reed-Solomon FEC* LDPC FEC*
Ein Kanal ist 8 MHz breit Ein „Kanal“ kann von 24 – 192 MHz breit sein
Ein Kanal ist ein QAM Träger Ein „Kanal“ ist ein OFDM Signal
Ein Kanal ist ein TrägerEin OFDM Block kann aus bis zu 8.192 Unterträgern
bestehen
Jeder Unterträger kann individuell moduliert werden
Ein Downstream Kanal ist für alle CM identischEin CM kann einem von mehreren Profilen zugewiesen
werden
Nutzdaten werden sequentiell verarbeitet Nutzdaten werden über die Unterträger und Zeit verteilt
Ein QAM Träger ist recht einfach aufgebaut Die Struktur eines OFDM Signal ist relativ Komplex
EuroDOCSIS 3.0 DOCIS 3.1
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Breitbandkommunikation© braun teleCom 2019
Upstream
EuroDOCSIS 3.0 vs DOCSIS 3.1
EuroDOCSIS 3.0 DOCIS 3.1
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Reed-Solomon FEC* LDPC FEC*
Ein Kanal ist 1,6/3,2/6,4 MHz breit Ein „Kanal“ kann von 6,4 – 96 MHz breit sein
Ein Kanal ist ein SC QAM Träger Ein „Kanal“ ist ein OFDMA Signal
Ein Kanal ist ein TrägerEin OFDMA Block kann aus bis zu 4.096 Unterträgern
bestehen
Die Modulation eines Kanals ist fest eingestellt
(QPSK/QAM 16/64) Jeder Unterträger kann individuell moduliert werden
Es sendet immer nur ein CM im ClusterCMs können zeitgleich auf unterschiedlichen
Unterträgern senden
Nutzdaten werden sequentiell verarbeitet Nutzdaten werden über die Unterträger und Zeit verteilt
Ein QAM Träger ist recht einfach aufgebautDie Struktur eines OFDM Signal ist relativ komplex und
besteht aus Unterträgern, Frames und MiniSlots
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Signallevel DOCSIS 3.1
Der Empfangspegel wird
im Durchschnitt eines
nicht überschneidenden
6 MHz-Blocks des CM
gemessen.
Korrekturfaktor 1,2 dB
für 8 MHz Raster
Breitbandkommunikation© braun teleCom 2019
Pegelwerte der OFDMA Träger
werden auf Grund der CableLabs®-
Vorgaben in Relation zu einer
1,6 MHz Auflösung referenziert.
Gleiche Leistung -6 dB
Signallevel DOCSIS 3.1
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Migration zu DOCSIS 3.1
US 65 MHz
DS 85 - 862 MHz
Upstream
4 x Upstream 6,4 MHz 64 QAM
Downstream
• FM
• Typisch ca. 40 x QAM TV
• Bis 32 x DOCSIS 3.0 256 QAM
Upstreamca. 120 Mbit/s
Downstreamca. 1,6 Gbit/s
Upstream
4 x Upstream 6,4 MHz 64 QAM
Downstream
• FM
• Typisch ca. 40 x QAM TV
• Bis 32 x DOCSIS 3.0 256 QAM
• 192 MHz OFDM
Upstreamca. 120 Mbit/s
Downstreamca. 3 Gbit/s
US 65 MHz
DS 85 - 862 MHz OFDM
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US 85 MHz
DS 85 – 1.218 MHz
Upstream
4 x Upstream 6,4 MHz 64 QAM
1 x OFDMA 40 MHz
Downstream
• FM
• Typisch ca. 40 x QAM TV
• Bis 32 x DOCSIS 3.0 256 QAM
• 2 x 192 MHz OFDM
Upstreamca. 265 Mbit/s
Downstreamca. 4,5 Gbit/s
Upstream
4 x Upstream 6,4 MHz 64 QAM
1 x OFDMA 40 + 96 MHz
Downstream
• FM
• Typisch ca. 40 x QAM TV
• Bis 32 x DOCSIS 3.0 256 QAM
• 2 x 192 MHz OFDM
Upstreamca. 860 Mbit/s
Downstreamca. 4,5 Gbit/s
US 204 MHz
DS 258 – 1.218 MHz OFDM OFDM
OFDM OFDM
OFDMA
OFDMA
Migration zu DOCSIS 3.1
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Vergleich zu 862 MHz
1 GHz 1,2 GHz 85 MHz 204 MHz
Nodes und
Verstärker
OK
< 10 JahreNeu Diplexer tauschen Neu
Dosen Prüfen Alter? Alter? Neu? Entkopplung!
Verteiler und
AbzweigerAlter? Alter? OK Intermodulation!
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MMD Anschlussdose 1 GHz
EntkopplungEtwa 35 dB weniger bei 85 – 204 MHz -3 dB an der Anschlussdose
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Dämpfung von Verteiler
1 GHz 2-fach Verteiler
4,16 dB bei 862 MHz
5,20 dB bei 1,2 GHz
1,2 GHz 2-fach Verteiler
3,96 dB bei 862 MHz
4,67 dB bei 1,2 GHz
862 MHz 2-fach Verteiler
5,79 dB bei 862 MHz
7,56 dB bei 1,2 GHz
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Netztopologien im Vergleich
HFC Klassisch
N x Verstärker
• typisch bis zu 6 – 8 Verstärker in Kaskade
• typisch bis 250 – 500 WE per Node
Fiber Deep - Node +0 bzw +1
• typisch bis 100 WE per Node
Remote Phy
• Modulation/Demodulation im RPD
• Höhere MER als analoge Optik
• Anbindung an Kopfstelle einfacher
Micronodes für FTTB/FTTH OBI?
• Node ist letztes aktives Element
• typisch ca 10 – 24 WEMDR
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Zusammenfassung
Phase 0
Nutze effizient das vorhandene Spektrum
Phase 1
Node Segmentierungen
Phase 2
Erweitere die Kapazität durch die Aktivierung
von DOCSIS 3.1
• Im existierenden Frequenzbereich
• höher Modulationsraten
• neue FEC (LDPC)
• OFDM als neuer „Phy“
• Bandbreitenerweiterung im Upstream
• 85 MHz als Übergang?
• 204 MHz High Split
• Bandbreitenerweiterung im Downstream
1 GHz, 1,2 GHz oder 1,7 GHz
Phase 3
Mehr Bandbreite durch das Ersetzen
traditioneller HFC Netze durch andere
Technologie
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DOCSIS 4.0 FDX
• Ziel-Bandbreite: 10+ Gbit/s DS und 5+ Gbit/s US
• Unterstützt bis zu 5 Gigabit symmetrische Services
• 684 MHz Upstream
• Kleinerer Übergang, welcher weniger Bandbreite
unbrauchbar macht
• Die größte Neuerung ist der erweiterte US
Spektrum
• Node +0 Konfiguration
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Hanno TelgenLeiter Produkt & Projektmanagement