De capaciteit van de kabel

Is “de kabel” (kabelinternet via coax) wel toekomstvast? Heeft coax kabel nog wel toekomst? En kan het de groei aan verkeer en aan snelheid wel bijhouden ten opzichte van bijvoorbeeld glasvezel? (het antwoord is: jazeker). Daarover gaat dit artikel. Als voorbeeld wordt het kabelnetwerk van Ziggo gebruikt.

samenvatting

De capaciteit (=bandbreedte per gebruiker) van een coax kabel netwerk kan nog met vele honderden procenten groeien. Mits de juiste technische maatregelen met bijbehorende investeringen gedaan worden. Dat geldt zowel voor de download- als de uploadcapaciteit. Dat is zeker voor de eerstkomende jaren meer dan voldoende. Ook de download- en uploadpieksnelheid , op dit moment maximaal 1000Mbps resp. 50Mbps, kunnen nog met honderden procenten groeien.

Heeft ” de coax kabel” nog wel toekomst?

Voor nieuwbouwlocaties zoals nieuwe woonwijken niet. Voor een nieuwe provider is het aanleggen van glasvezelkabel in nieuwbouwwijken waar nog helemaal niets ligt technisch namelijk eenvoudiger en goedkoper dan het aanleggen van coax. Voor een bestaande provider die elders al een uitgebreid coax kabel netwerk heeft liggen ligt dat wat ingewikkelder, immers alle systemen, processen en procedures zijn ingesteld op kabelmodems en coax. Maar ook voor die providers is te verwachten dat zij op termijn alleen nog maar glasvezel in nieuwbouwwijken zullen aanleggen.

Dit is wat anders dan: ” is de (bestaande) coax kabel nog wel toekomstvast”; hieronder wordt uitgelegd dat bestaande coax kabel netwerken voorlopig nog heel toekomstvast zijn. Voor de gemiddelde internettende consument maakt het dan ook weinig uit of er een glasvezelkabel of een coaxkabel gebruikt wordt om hem of haar van snel internet te voorzien.

De coax aansluiting

De “kabelinternet” provider levert internet, TV en telefonie op de coax aansluiting in de meterkast (” wandcontactdoos” of ” abonnee overname punt” genoemd) . Vaak wordt daar een antenneversterker op aangesloten om het TV signaal in huis te verspreiden.

Oude huizen (van voor 1980) hebben vaak de coax aansluiting in de woonkamer en niet in de meterkast:

Suggesties aansluiting Extra Mediabox, maar geen vrije coax ...

Iets over TV kanalen en frequenties

Een coax kabel kan signalen met frequenties tot zo’n 1200Mhz transporteren. Signalen met nog hogere frequenties worden zoveel verzwakt dat ze niet rendabel te transporteren zijn over grotere afstanden van honderden meters of meer.. De totale ” ruimte” op de kabel is daarmee 1200Mhz. Die 1200 Mhz is verdeeld in 92 kanalen. Dat waren vroeger echte TV kanalen waar een (analoog) TV signaal over getransporteerd werd. Een analoog TV signaal kostte 8 MHz aan kanaalbreedte. Tegenwoordig zijn het geen TV kanalen meer, maar 92 transportkanalen van 8 MHz breed. Die transportkanalen worden voor twee zaken gebruikt: Digitale TV+Video on Demand (VoD), en Internet.

“de kabel” (coax kabel)

De maximale internet snelheid per coax aansluiting

De 50 kanalen die gebruikt worden voor internet, hebben elk een capaciteit van 50Mbps. De totale capaciteit op elke coax aansluiting is dus 50×50 = 2500Mbps of 2.5 Gbps.

De huidige kabelmodems kunnen maximaal 32 van die 50 internet-kanalen gebruiken. De maximaal mogelijke snelheid per modem is daarmee 1.600Mbps (1.6 Gbps)

Technisch gezien zou elke aansluiting en dus elk adres nu al een internetsnelheid van 1600Mbps kunnen krijgen. Commercieel gezien wordt dat nog niet aangeboden; de modems worden begrensd. Bij het duurste abonnement van Ziggo wordt het kabelmodem zo ingesteld dat de maximale snelheid 500Mbps (in enkele steden is dat inmiddels 1000Mbps) is, maar het modem zou dus nog veel sneller kunnen.

Het is zelfs mogelijk om twee (of meer!) modems op dezelfde coax aansluiting aan te sluiten en alle beschikbare bandbreedte te gebruiken. Je kunt bijvoorbeeld het modem van je buurman prima naast je eigen modem op dezelfde coax aansluiting aansluiten, ze blijven dan allebei gewoon werken.

Op deze manier is het technisch gezien mogelijk om op een adres 2.500Mbps aan snelheid en aan bandbreedte te leveren. Met 1 laptop/PC is het onmogelijk om op dit moment 2.500Mbps te halen, maar met 3 of meer laptops/PC’s zou dat bij elkaar opgeteld wel kunnen.

Het delen van bandbreedte

Vaak wordt gezegd dat ” je met coax de aansluiting deelt met je buren” en dat ” je internet wordt langzamer als de rest van de straat ook aan het internetten is” . Maar is dat ook zo? Ja en nee.

Ja: je deelt de bandbreedte met alle andere internetklanten van de kabel internet provider in dezelfde wijk. Een ” wijk” bestaat vaak uit zo’n 600 adressen. Als alle 600 adressen klant van bijvoorbeeld Ziggo zouden zijn, dan zouden alle 600 adressen de bandbreedte (van maximaal 2.500Mbps) met elkaar delen en zou er zo’n 4Mbps per adres overblijven.

In een straat worden 8 tot 24 (meestal 16) adressen (woonhuizen/appartementen met coax aansluiting) op een straatkast (” eindversterker” ) aangesloten. De eindversterkers zijn de grijze kastjes die je vaak op de stoep ziet staan.

een voorbeeld van een straatkast waarop 8 – 24 (meestal 16) adressen zijn aangesloten.

Eindversterkers zijn via coax (en soms al via glasvezel) aangesloten op een ” wijkcentrum”, meestal via een tussenliggende “groepsversterker” . In totaal zijn dat vaak zo’n 40 straatkasten, dus zo’n 600 adressen. Een wijkcentrum is ook een grijze straatkast, maar dan wat groter:

Kabeltelevisie, hoe zit dat eigenlijk? Alles over kabeltelevisie ...

Alle wijkcentra zijn met glasvezelkabel gekoppeld aan het internet via een “lokaal centrum”, dat is meestal een klein gebouwtje. Het totale plaatje ziet er dan zo uit:

Alle 600 adressen die op hetzelfde wijkcentrum zijn aangesloten, delen met elkaar de bandbreedte, die is maximaal 2500Mbps zoals we hebben gezien, dus per adres zou de bandbreedte 4Mbps zijn, als alle 600 adressen klant van dezelfde provider (Ziggo) zouden zijn EN als ze alle 600 tegelijkertijd aan het downloaden zouden slaan.
In werkelijkheid zijn lang niet alle 600 adressen klant (voor de grootste providers in nederland schommelt dat rond de 40%) . Bij 40% marktaandeel zijn dat 240 klanten per wijk. Die 240 klanten houden 10Mbps per aansluiting over als ze allemaal tegelijk aan het internetten slaan. Dat is nog steeds veel minder dan beloofd wordt door Ziggo voor haar abonnementen, die respectievelijk 50 Mbps, 250Mbps en 500Mbps beloven, en in sommige steden zelfs al 1000Mbps.

Hoe kun je de snelheid halen als je bandbreedte deelt?

Hoe kan Ziggo beloven dat je 50Mbps, 250Mbps of zelfs 500 of 1000Mbps haalt (want dat beloven ze en maken ze volgens de consumentenbond, tweakers en ander organisaties ook waar), terwijl er maar ongeveer 10Mbps beschikbaar is als alle klanten in een wijk tegelijk aan het internetten slaan?

Vanwege 2 redenen lukt dat.
Allereerst gebeurt het bijna nooit dat alle klanten in dezelfde wijk echt op hetzelfde moment aan het internetten zijn. Sommigen zijn niet thuis, anderen zijn TV aan het kijken of iets anders aan het doen. De tweede reden is dat veel actieve internetters een groot gedeelte van de tijd wel ” internetten” maar helemaal niets downloaden, bijvoorbeeld omdat ze een internet pagina aan het lezen zijn, of iets intypen. In de praktijk schommelt het aantal internet klanten dat tegelijktertijd echt aan het downloaden meestal tussen de 2 en 10%. Die halen dan makkelijk de aan hen beloofde snelheid.

Dat is echter niet altijd het geval. Soms is dat percentage struktureel veel hoger. En soms is het aantal klanten in een wijk veel hoger dan gemiddeld.
In dat geval “splitst” Ziggo een wijk in twee (of meer) delen.
Bij een splitsing daalt het aantal internetters per wijk met 50%. Dus heeft elke internetter opeens twee keer zoveel bandbreedte.

Technisch gezien kan een wijk gesplitst worden tot op straatkastnivo. Er is dan 2500Mbps beschikbaar voor 16 adressen (die zelden allemaal klant zijn). Dat is 156Mbps per adres als alle adressen tegelijkertijd aan het internetten zijn. Zoals hierboven gemeld gebeurt dat vrijwel nooit, en haalt iedereen dus vrijwel altijd de beloofde snelheid.

Deel je bij glasvezel of DSL ook je bandbreedte?

Jazeker. Je deelt altijd je bandbreedte. Bij Ziggo deel je de bandbreede met alle klanten in dezelfde wijk, bij KPN met alle klanten op dezelfde wijkcentrale, en bij glasvezelproviders (dat kan ook weer KPN zijn) met alle klanten op dezelfde ” glasvezelPOP” . Er is een verschil tussen het delen van bandbreedte, en het delen van de fysieke verbinding (de kabel).

Zowel bij coax als bij glasvezel en xDSL heeft elk adres zijn eigen fysieke verbinding (kabel) tot aan een bepaald punt. zie de volgende figuur.

gedeelde fysieke verbindingen

Zowel bij coax- , glasvezel en bij xDSL verbindingen wordt ” de verbinding gedeeld” . Bij coax gebeurt dat al vanaf de straatkast, bij glasvezel en xDSL vanaf glasvezelpop of wijkcentrale. In de figuur hierboven gaat het om het delen van de fysieke verbinding (de kabel).

De bandbreedte (dat is iets anders dan de fysieke kabel) wordt bij coax al gedeeld tussen huishoudens die op dezelfde straatkast zijn aangesloten. Dit ondanks dat elk adres zijn eigen coax kabel tot aan de straatkast heeft. Bij glasvezel en bij xDSL gebeurt dat niet.

gedeelde bandbreedte

De coax verbindingen naar de huizen moet daarom een grotere capaciteit hebben dan de verbindingen via glasvezel of xDSL naar de huizen.

Uploadsnelheden en Symmetrische bandbreedtes

Vaak wordt gemeld dat ” de kabel” geen symmetrische snelheden biedt. Dat wil zeggen dat de downloadsnelheid anders (altijd veel hoger) is dan de uploadsnelheid. En dat klopt; bij Ziggo is de maximum uploadsnelheid 50Mbps, de maximum download snelheid is 500 Mbps (in enkele steden zelfs 1000Mbps).

Is dat een probleem?
Voor de meeste applicaties niet. Video-on-demand applicaties zoals Netflix, Videoland, Apple-TV, Pathe Thuis, Youtube gebruiken bijna geen uploadbandbreedte. De downloadsnelheid die deze applicaties gebruiken is voor HD-TV kwaliteit hooguit 2-5 Mbps. De uploadsnelheid is factoren lager. Je kunt dus rustig met elk gezinslid je eigen Video on Demand kijken met een abonnement van 50Mbps down en 5 Mbps upload snelheid. Zelfs Ultra-HD (4k TV) via netflix met 1 of maximaal 2 TV’s/laptops is dan nog mogelijk, want dat vereist 25Mbps.

Video conferencing (Zoom, Microsoft teams, Skype videobellen, Facetime) behoren tot de zeldzame applicaties die ongeveer evenveel upload als downloadsnelheid nodig hebben. Maar zelfs in HD video kwaliteit hebben Skype of Microsoft teams bijvoorbeeld niet meer dan 2Mbps down- en uploadsnelheid nodig. Elk ” asymmetrisch” kabel-internet-abonnement biedt dat met gemak.

Ook bijvoorbeeld Wifibellen of bellen met Skype vraagt ongeveer evenveel upload- als downloadsnelheid maar heeft nog veel minder bandbreedte nodig, circa 0,1Mbps (100kbps).

Wanneer is de lage uploadsnelheid dan wel een nadeel?

Voor de gewone consument eigenlijk nooit. Steeds meer applicaties draaien ” in the cloud” waardoor er juist minder uploadsnelheid in plaats van meer nodig is. De verwachting is dat de verhouding tussen down- en uploadverkeer (en dus snelheid) zeker niet kleiner zal worden. Maar voor ZZP’ers of bedrijven die heel veel data uploaden of een eigen server draaien bijvoorbeeld in de multimedia sector, kan 50Mbps (veel) te weinig zijn. Een symmetrische glasvezelverbinding van 100 of 1000Mbps kan dan een uitkomst zijn.

Hoe zit het met de toekomstvastheid van ” de kabel” ?

Kan de coax-kabel capaciteit en snelheid nog verder groeien om de groeiende behoefte van ons als internetgebruikers bij te houden?
Het antwoord is ja.
Om de volgende redenen:
a. Uitschakelen digitale TV = 80% meer capaciteit
We hebben gezien dat er 92 kanalen gebruikt worden om 2500Mbps internet bandbreedte per 16 adressen te leveren.

Het is goed mogelijk om alle digitale TV en VoD kanalen ” on demand” via het internet naar de TV te streamen. Alle 42 kanalen (van 8Mhz breed met capaciteit van 50Mbps) komen dan beschikbaar voor internet. De internet capaciteit neemt zo met 80% toe tot 4600Mbps per wijk van minimaal 16 adressen. Dat is 287Mbps per adres met een pieksnelheid van 4600MBps per adres. Die bandbreedte zal nog vele jaren meer dan voldoende zijn.

b. Nog meer transportkanalen

De kabelmodem standaard DOSCIS3.1 kan frequenties tot 1800MHz aan. Als ook het coax netwerk daarop wordt aangepast dan betekent dat ten opzichte van de huidige 1200Mhz nog eens 600 MHz extra = 75 extra transportkanalen van 50Mbps = 3750Mbps extra bandbreedte per wijk bijkomt. Dat is meer dan 100% van de huidige capaciteit.

c. meer capaciteit per transportkanaal

Er is gerekend met netto 50Mbps per 8 MHz transportkanaal. Met de nieuwe kabelmodem internet standaard DOCSIS 3.1 kan dat omhoog naar 65-75Mbps; Dat betekent een capaciteitsverhoging met 30-50%.

Een hogere uploadsnelheid

Een hogere uploadsnelheid is mogelijk als de FM band ( dat zijn de radiozenders op 100MHz die ook nog via de kabel meegestuurd worden) uitgeschakeld wordt. Dat is goed mogelijk omdat tegenwoordig nog maar weinig mensen een radio/tuner op de coax kabel hebben aangesloten. Er zijn namelijk heel veel alternatieve mogelijkheden om radio te luisteren, zoals DAB en gewoon via het internet. De uploadsnelheid/bandbreedte wordt daarmee minstens zo’n 4x zo groot (200Mbps). Met de trend van afnemende behoefte aan uploadbandbreedte zal ook dat de komende jaren meer dan voldoende zijn.

Nuttige links met meer info

https://community.ziggo.nl/deel-je-tips-en-suggesties-91/kabel-internet-capaciteit-een-zeer-uitgebreide-uitleg-32525

https://dutchitchannel.nl/620942/aantal-breedbandaansluitingen-stijgt-naar-miljoen.html

https://support.skype.com/en/faq/fa1417/how-much-bandwidth-does-skype-need

https://www.dialogic.nl/wp-content/uploads/2016/12/2016.016-1617.pdf