EuroDOCSIS: Capaciteit monitoren met een DVB-C PC-TV tunerEuroDOCSIS staat voor European Data Over Cable Service Interface Specification en definieert de interface voor versturen van data over coax kabelnetwerken. Kenmerkende eigenschap van coax kabelnetwerken is dat de signalen die op de coax kabel gemoduleerd worden gelijk zijn voor alle aansluitingen op die coax kabel. Versterkers en multitaps in de coax infrastructuur in wijken zijn namelijk geen intelligente routers of switches. Van deze kenmerkende eigenschap maken de klanten zelf ook gebruik door in huis de coax infrastructuur uit te breiden met extra coax bekabeling, versterkers, multitaps en aansluitingen om zo o.a. de RTV diensten in meerdere kamers te kunnen krijgen.Van origine was de coax infrastructuur één richtingsverkeer om vanuit lokale headends radio en TV signalen via diverse frequenties te distribueren naar de aangesloten klanten. Om die signalen te ontvangen dienen de klanten over apparatuur te beschikken met een ingebouwde ontvanger (tuner) om te kunnen afstemmen op één van de kabel frequenties waarop een radio of TV signaal wordt doorgegeven. Bij het versturen van data tussen de provider en de klant is sprake van twee richtingsverkeer, waarbij de apparatuur bij de provider en de klant dus zowel een ontvanger als een zender moet bevatten en waarbij rekening gehouden dient te worden met alle andere signalen die via diverse frequenties op de coax kabel worden verzonden. De (Euro)DOCSIS standaard is ontwikkeld om met al dit soort kenmerken als uitgangspunt en zorgt ervoor dat diverse partijen alle benodigde apparatuur voor het versturen van data over de coax kabel kunnen ontwikkelen zoals de kabelmodems voor de klanten en de Cable Modem Termination Systems (CMTS) voor de kabel providers. De EuroDOCSIS specificatie is op voornamelijk wat fysieke signaal distributie parameters na gelijk aan de DOCSIS specificatie. Het gaat hierbij om de frequentieranges die voor DOCSIS upstreams en downstreams gebruikt kunnen worden en de bijbehorende instellingen voor de gebruikte zenders en ontvangers in de apparatuur. De onderliggende data streams zijn MPEG datastreams en de gebruikte modulatie techniek voor het verzenden van de downstreams zijn gelijk aan de modulatie techniek die gebruikt word voor de verzending van digitale RTV transport streams via DVB-C. EuroDOCSIS 1.0 was de eerste versie die is uitgebracht voor het versturen van data via de kabel. Deze specificatie is gebaseerd op best-effort data communicatie. Daarna is EuroDOCSIS 1.1 uitgebracht met als extra's Quality of Service (QOS) en security verbeteringen. EuroDOCSIS 2.0 bracht als belangrijkste verbetering meer geavanceerde modulatie technieken voor het verbeteren van de upstream throughput. Het huidige EuroDOCSIS 3.0 introduceerde kanaalbundeling voor de upstreams en downstreams om hogere throughput te bereiken en ondersteuning voor IPv6 en nog meer security verbetering. Het toekomstige DOCSIS 3.1 brengt voornamelijk verbeteringen qua modulatie technieken en zal ook direct een einde maken aan het onderscheid tussen EuroDOCSIS en DOCSIS. Vandaar dat de toevoeging Euro vanaf versie 3.1 komt te vervallen. Alle (Euro)DOCSIS specificaties zijn openbaar en te downloaden bij CableLabs. Meer op EuroDOCSIS gerichte informatie kan bijvoorbeeld bij Excentis gevonden worden. EuroDOCSIS techniek De coax infrastructuur in wijken begint in een wijkcentrale en vertakt zich via diverse multitaps, groeps- en eindversterkers naar de Abonnee Overname Punten (AOP) in de woningen in de wijk. Dit wordt ook wel een coaxsegment genoemd. Aan de kant van de provider wordt het signaal dus in de wijkcentrale op de kabel gemoduleerd en, zoals al in de inleiding werd aangestipt, het signaal dat via die coax infrastructuur verzonden wordt is voor alle aansluitingen op een coaxsegment gelijk. Voor het verzenden van data via internet downstreams vanuit de provider naar de klanten zal hier dus rekeningen mee gehouden moeten worden. Immers, als de provider een data pakketje naar klant A wil versturen, dan zal dat ook aankomen bij alle andere klanten in het coaxsegment waar klant A op aangesloten is. Het EuroDOCSIS protocol voorziet daarom in het gebruik van MAC adressen om te identificeren voor wie de data pakketjes bestemd zijn. Het kabelmodem bij de klant is qua ontvangst in feite een pakket filter dat alleen de data pakketjes uit de downstream haalt voor de aangesloten klant apparatuur en de rest negeert. Voor iedere EuroDOCSIS downstreams is er dus sprake van één zender namelijk de zender in de wijkcentrale en meerdere ontvangers die gelijktijdig op een downstreams zijn afgestemd, namelijk de ontvanger in de modems. Voor de EuroDOCSIS upstreams is het wat complexer aangezien er daar juist sprake is van het omgekeerde, namelijk één ontvanger per EuroDOCSIS upstream in de wijkcentrale en meerdere zenders in de modems van de klanten die gebruik kunnen maken van die EuroDOCSIS upstream. Aangezien het niet de bedoeling is dat er gelijktijdig door alle modems op een bepaalde EuroDOCSIS upstream frequentie wordt uitgezonden is een groot deel van de (Euro)DOCSIS specificatie gewijd aan de coördinatie van de CMTS om de geregistreerde klant modems om de beurt te laten zenden via een upstreams. Ook bevat de door een modem verzonden data via een EuroDOCSIS upstream natuurlijk MAC adres informatie zodat de CMTS kan bepalen vanaf welke aansluiting in het coaxsegment de data afkomstig is. Bovenstaande betekent praktisch gezien dat de upstream en downstream capaciteit in een coaxsegment dus gedeeld wordt door alle actieve modems in een coaxsegment. Dit aspect van de EuroDOCSIS techniek trachten de kabelbedrijven wanhopig via het opzettelijk verstrekken van allerlei misleidende informatie te verbergen. De kabelbedrijven zijn kennelijk zeer goed op de hoogte van de techniek van de DSL providers en het aanduiden van de beperkingen van die techniek, maar begrijpen niet hoe hun eigen EuroDOCSIS techniek werkt als we sommige volstrekte onzin uitlatingen van personeel van kabelbedrijven mogen geloven. Een zeer kwalijke zaak aangezien alle providers plechtig hebben beloofd om meer openheid te geven over de beperkingen van abonnementssnelheden. De hamvraag is dus hoeveel capaciteit er is in een coaxsegment, hoeveel kabel internettende klanten er zijn en wat de abonnementssnelheden van die klanten zijn om de overboeking van de capaciteit te kunnen bepalen. Voor het bepalen van de beschikbare capaciteit moet eerst bekend zijn hoeveel upstream en downstream frequenties er zijn. Dergelijke informatie is meestal wel te achterhalen door het combineren van de informatie van wat modem status pagina's in een wijk. Bij voormalig Ziggo blijkt dan bijvoorbeeld dat er in totaal sprake is van 4 upstreams en 16 downstreams per coaxsegment. Gecombineerd met de EuroDOCSIS instellingen voor een downstream (256-QAM modulatie en een 6952 symbolrate) is dan uit te rekenen dat de downstream capaciteit 816 Mbps (16 * 51 Mbps) is. Hier gaat nog wat protocol overhead vanaf wat in de praktijk betekent dat er meestal wordt uitgegaan van een capaciteit van 50 Mbps per downstream. Voor de upstreams is het berekenen van de capaciteit nog complexer aangezien diverse modulatie types worden gebruikt en er ook de nodige capaciteit verloren gaat bij het om de beurt mogen zenden. Omdat die upstream capaciteit ook niet met een DVB-C PC-TV tuner te monitoren is wordt in dit topic niet nader ingegaan op de upstream capaciteit. Zie bijvoorbeeld Wiki voor meer informatie. Het bepalen van het aantal aansluitingen op een coaxsegment en het aantal klanten dat daarvan kabel internet heeft is een stuk lastiger. Uiteraard doen de kabelbedrijven daar zelf geen uitspraken over. De enige informatie hierover is te vinden in een TNO rapport dat in opdracht van NLkabel in 2012 is opgesteld. In dat rapport wordt aangegeven dat er in Nederland gemiddeld 800 aansluitingen zitten op een coaxsegment. Afhankelijk van de locatie kunnen dat dus ook meer of minder aansluitingen zijn. De enige manier om met zekerheid iets te kunnen zeggen over het aantal aangesloten kabelmodems in een coaxsegment is het analyseren van het DOCSIS downstream dataverkeer dat op iedere kabelaansluiting in het coaxsegment binnenkomt. Metingen in diverse coaxsegmenten bij diverse kabelproviders laat zien dat het aantal kabelmodems varieert tussen de 400 en 1100 en dat bij alle Nederlandse kabelproviders nog steeds EuroDOCSIS 2.0 modems in gebruik zijn naast de EuroDOCSIS 3.0 modems. Bij sommige providers is een deel van de EuroDOCSIS 2.0 modems geïntegreerd in de Interactieve RTV ontvangers voor gebruik als retour kanaal. Helaas levert de DOCSIS analyse geen informatie op over de bijbehorende abonnementssnelheden van al die kabelmodems. Ook hier licht het TNO rapport een klein tipje van de sluier op door te stellen dat de overboekingsfactor in 2012 met de toenmalige abonnementssnelheden ongeveer 20 was. Dus als er in 2012 met 16 downstreams zo'n 800 Mbps aan capaciteit was in een coaxsegment, dan was de gezamelijke maximale abonnementssnelheid van de klanten in dat coaxsegment ongeveer 16 Gbps. Monitoren van de downstream capaciteit met een DVB-C PC-TV tuner Omdat EuroDOCSIS voor de downstreams van dezelfde zend techniek gebruik maakt als DVB-C voor digitale RTV transport streams is DVB-C PC-TV hardware in combinatie TransEdit van DVBViewer een goedkope oplossing voor het monitoren van het actuele capaciteitsgebruik in je eigen coaxsegment. Tweedehands is zo'n DVB-C PC-TV tuner meestal wel te koop voor een paar tientjes en TransEdit is optioneel te downloaden voor kopers van DVBViewer dat tegenwoordig 20 euro kost. Voor de configuratie van TransEdit moet eerst bepaald worden welke frequenties het kabelmodem allemaal in gebruik heeft voor de downstreams. Deze informatie is te vinden via de statuspagina van het kabelmodem. Maak vervolgens in TransEdit een "transponder" lijst aan met voor iedere downstream frequentie 256-QAM als modulatie en 6952 als symbolrate. Zie onderstaand voorbeeld: Selecteer vervolgens in de "transponder" lijst één van de downstream frequenties en druk op de "Analyze" knop. Er verschijnt een TS Analyzer window waarin de packets van de EuroDOCSIS downstream worden getoond. Zie onderstaand voorbeeld: Een EuroDOCSIS downstream bevat twee soorten packets, namelijk packets met PID 8190 (0x1FFE) wat de DOCSIS data packets zijn voor alle kabel internettende klanten in het coaxsegment en packets met PID 8191 (0x1FFF) wat de opvul (Null) packets zijn om ervoor te zorgen dat de downstream een constante bitrate houdt. In bovenstaand voorbeeld was de downstream op 274 MHz in mijn coaxsegment dus voor 25.89% (13.27 Mbps) in gebruik voor data verkeer en was er nog 74.11% (37.98 Mbps) ruimte op het moment van meten. Door nu deze meting te herhalen voor alle downstream frequenties van het kabelmodem is vrij eenvoudig te bepalen hoeveel capaciteit er in gebruik is in het coaxsegment: Als alle Internet downstream frequenties er als volgt uitzien tijdens de meting dan is duidelijk dat het druk is in het coaxsegment en dat het onwaarschijnlijk wordt dat de maximale snelheid gehaald gaat worden als je nu zelf ook start met downloaden: ![]() In de praktijk maakt het gros van de kabel internet klanten nauwelijks gebruik van hun abonnementssnelheid. Voor een beetje browsen op het Internet, wat mail ophalen, Youtube filmpje kijken, etc. zijn echt geen hoge snelheden nodig. Overigens is het niet nodig om zelf ook kabel internet af te nemen om bovenstaande monitoring toe te kunnen passen. De enige voorwaarde is natuurlijk wel dat er sprake is van een aansluiting en een actief abonnement bij de kabelprovider. Wel is het door het ontbreken van een kabelmodem dan wat lastiger om te bepalen op welke frequenties de EuroDOCSIS downstreams worden doorgegeven, maar met behulp van kabel internettende buren of de frequentieplannen in een ander topic is daar meestal wel achter te komen. |
[Voor 104% gewijzigd door ArChie op 06-04-2015 08:58]