Selskapene som leverer kabel-TV har gjennomgått en digitaliseringsrevolusjon de siste årene.
For det første har TV-signalene blitt digitalisert. Dermed er det blitt plass til langt flere kanaler i mye bedre kvalitet. Det er også blitt plass til HD-TV. I tillegg leverer de fleste selskapene nå både internett og telefoni over nettet.
Flere tjenester som alarm, strømstyring og annet vil komme i årene fremover.
Men kravet om flere TV-kanaler overgangen til HD-TV, større bitrate på internett og nye tjenester krever stadig mer av kabelen.
Hvordan presser man så mange bits gjennom kobberkjernen i koaksialkabelen?
Kabelen
Det første som måtte gjøres med koaksialkabelen da det ble aktuelt å bruke den til internett og telefoni, var å sørge for at signalene kunne gå begge veier. Så moderne kabelanlegg har toveis signalforsterkere.
Og siden det som går i kabelen er en delt ressurs, var de gamle anleggene for store. Så ble nettene som før var et stort sammenhengende spredenett fra sentralen ut til alle abonnentene delt opp i mindre nettsegmenter.
De fleste moderne kabelnett er heller ikke lenger basert på bare koaksialkabler. Nå er de blitt til såkalte hybridnett (HFC – Hybrid Fiber Coax –), det vil si en blanding av fiber og koaksialkabler.
Fra hovedsentralen distribueres signalene som optiske lyssignaler på fiber til mindre undersentraler i lokalområdet.
Derfra deles de opp og viderefordeles, også på fiber, til noder i form av grå bokser som gjerne står et eller annet sted i gateplan. Her konverteres de til elektriske signaler og videresendes på koaksialkabel det siste stykket til abonnentene.
Alle abonnentene deler de signalene som kommer inn på den samme noden.
Mer segmentering
Det har altså skjedd en dramatisk utvikling av måten signalene fordeles på. Men mye vil ha mer, heter det.
Vi vil leie video over nettet, og vi vil ha høyere internetthastighet. Etter hvert som kapasiteten belastes, splittes kabelnettene opp i stadig mindre segmenter.
Før var det vanlig at 2000 kunder delte på signalene fra den samme noden. Nå er 500 mer vanlig. Dette tallet vil fortsette å gå ned.
Kapasitet
Hvor mye kapasitet er det egentlig i en moderne koaksialkabel? Svaret er mye. Avhengig av hvordan man regner, kan en vanlig kabel i dag overføre over 6 Gbit/s, og dette tallet vil øke med nye teknologi.
Men i utgangspunktet er signalene som går i kabelen analoge bølger i området fra 0 til 862 MHz. Noe av kapasiteten brukes analogt som den er, mens resten moduleres for å bære digitale signaler.
En av de store fordelene med kabel-TV er at distributørene fortsetter å overføre analog TV (og FM-radio). Det gjør at folk kan koble til FM-radioer og gamle og nye TV-er.
Analoge signaler tar plass fra FM-båndets begynnelse ved 88 MHz helt til 300 MHz. Området under 88 MHz brukes til retur av IP-signaler, mens over 300 MHz brukes til digital-TV og fra 500 MHz brukes til inngående IP-signaler (internett, telefoni, filmleie etc.)
Arven etter TV-distribusjon gjør at bølgene i kabelen deles opp i blokker som tilsvarer en analog TV-kanal. 7 MHz i de lave frekvensen og 8 i de høyere. I disse blokkene moduleres, eller formes det digitale signaler.
Her brukes den såkalte DVB-C-standarden som definerer hvordan digitalt fjernsyn distribueres i kabel.
Internett og telefoni moduleres inn i de samme 8 MHz-lukene som benyttes til TV.
QAM
For å overføre digitale signaler i kabelen, moduleres to analoge bærebølger med en teknikk som kalles QAM, eller kvadraturamplitudemodulasjon.
De to bølgene er 90 grader forskjøvet i forhold til hverandre, og ved å variere bølgehøyden beskriver de det man kaller en kvadratur.
På denne måten er det mulig å beskrive digitale signaler med de to bølgene. Ved å benytte såkalt 256-QAM blir det plass til en bitstrøm på 55 Mbit/s i en 8 MHz frekvensblokk.
En slik bitstrøm har plass til mange TV-kanaler som typisk tar fra 6 til 8 Mbit/s i standardoppløsning til 16 Mbit/s i HD.
Retursignalene som går i det lavere frekvensområdet er mer utsatt for støy, og derfor brukes en mer robust modulering, men det går på bekostning av kapasiteten.
EuroDOCSIS
For å overføre IP-signaler til internett og telefon i kablene, brukes de samme frekvensblokkene som brukes til digital-TV, men her brukes den såkalte DOCSIS-standarden – Data Over Cable Service Interface Specification.
Fordelen med DOCSIS er at det er de store kabeloperatørene i USA som definerer standarden. Der er det bredbånd over kabel som dominerer markedet. Alt utstyr testes for interoperabilitet, og det store markedet gjør utstyret billig.
Ved å plugge inn et kabelmodem i et TV-uttak får abonnentene tilgang til internett. Modemet oversetter DOCSIS-datastrømmen til vanlig Ethernet.
I vår del av verden har vi til nå brukt den som kalles EuroDOCSIS 2. Her ligger det flere frekvensblokker etter hverandre som hver gir opptil 40 Mbit/s inn og opptil 6 Mbit/s ut.
Den enkelte abonnent kan bare bruke bitstrøm fra en blokk samtidig som den kapasiteten må deles med andre abonnenter.
Mer kapasitet
Det koster penger å segmentere kabelnettene for å øke kapasiteten, men ny teknologi kan gjøre dette mye billigere på en annen måte.
Med den nye EuroDOCSIS 3-standarden, som nå innføres, er det mulig å slå sammen flere kanaler og øke kapasiteten dramatisk. I tillegg utnyttes frekvensbåndet utover 550 MHz.
De nye kabelmodemene vil ha minst fire kanaltunere i hver retning. I løpet av året vil Canal Digital ha modem med åtte tunere inn som kan gi opptil 400 Mbit/s.
Både Canal Digital og Get er i ferd med å innføre EuroDOCSIS 3.
Og enda mer kapasitet
Siden kabelnettene i utgangspunktet er laget for TV, er det den digitale TV-standarden DVB som er basis for den digitale signaleringen.
Den kommende DVB-C2-standarden vil øke kapasiteten på flere måter. For det første utvides frekvensområdet i kabelen fra 862 MHz til 1 GHz. I tillegg innføres en mer effektiv modulering slik at hver frekvensblokk kan bære vesentlig mer digital informasjon.
Kapasiteten går opp fra 55 til over 80 Mbit/s per 8 MHz-blokk. Det gir mye mer TV-kapasitet og svært mye mer IP-kapasitet.
Problemet er at DVB-C2 krever at abonnentene skifter mottakerutstyret sitt, og det er en kostbar operasjon.
Kilde: Thomas A. Larsen, Canal Digital
