Achtergrond - Hoe Ziggo als eerste Europese provider zijn netwerk ombouwde voor Docsis 4.0

In dit artikel:

Ziggo heeft als eerste grote Europese telecomprovider Docsis 4.0 op ruime schaal ingevoerd. Daardoor kunnen 2,3 miljoen huishoudens in onder meer Amsterdam en Utrecht inmiddels downloadsnelheden van minimaal 4 Gbit/s krijgen. Ongeveer de helft van deze aansluitingen kan tot 8 Gbit/s gebruiken. De beschikbaarheid wordt de komende tijd verder uitgebreid.

Voor de upgrade koos Ziggo voor Extended Spectrum Docsis (ESD). Daarbij wordt het frequentiebereik van het coaxnetwerk verhoogd van 1,2 naar 1,8 GHz. De ruimte voor upload en download blijft gescheiden. Om dat mogelijk te maken, verving de provider onder meer versterkers, splitters en aftakkers in wijkcentrales en straatkasten door apparatuur die de hogere frequenties aankan.

Een alternatief is Full Duplex Docsis (FDX), waarbij upload en download tegelijkertijd binnen dezelfde frequentieband plaatsvinden. Daarmee zijn hogere uploadsnelheden en meer symmetrische verbindingen mogelijk. FDX vereist echter ingrijpender aanpassingen, zoals extra glasvezel en vaak nieuwe wijkcentrales. De techniek werkt bovendien het best in netwerken met weinig of geen versterkers. ESD was voor Ziggo daarom goedkoper en eenvoudiger uit te rollen, omdat de straat niet open hoefde.

Ziggo sluit FDX op termijn niet volledig uit. De gebruikte RD1710U2-modules bevatten een chip die softwarematig voor zowel ESD als FDX kan worden ingesteld. Volgens John Louwerse, technical platform lead hfc bij VodafoneZiggo, is de rest van het netwerk voor FDX echter aanzienlijk complexer. Ziggo verwacht de komende vijf jaar niet over te stappen, omdat ESD voorlopig voldoende capaciteit biedt en beter aansluit bij de Nederlandse netwerkinfrastructuur.

Voor de vernieuwing bouwde Ziggo zijn netwerk om naar een distributed access architecture met remote phy. De centrale verwerking van het netwerk draait voortaan grotendeels als software op servers. In de straatkasten zetten remote-phy-apparaten het digitale signaal pas vlak bij de klant om in een radiosignaal voor de coaxkabel. In de oude architectuur gebeurde die omzetting al in de wijkcentrale en liep het signaal analoog over de glasvezel. De nieuwe werkwijze beperkt ruis en maakt hogere modulatie mogelijk. Daardoor kan Docsis 4.0, bij voldoende signaalkwaliteit, 16k-qam gebruiken en meer gegevens per signaalsymbool vervoeren.

De digitale inrichting moet de betrouwbaarheid verbeteren, maar stelt hogere eisen aan de tijdssynchronisatie tussen centrale servers en straatkasten. Ziggo gebruikt daarvoor extra kloksystemen en heeft zorgvuldig bepaald waar zogenoemde masterklokken moeten staan. Een te lange keten van doorgeschakelde klokken kan namelijk timingfouten veroorzaken, met pakketverlies of lagere snelheden als gevolg.

De apparatuur bewaakt de verbinding bovendien veel nauwkeuriger dan bij oudere Docsis-versies. De signaalkwaliteit wordt per frequentieblok van 50 kHz gevolgd. Wanneer de omstandigheden verslechteren, kan het systeem automatisch een minder krachtige modulatie kiezen zonder dat de klant daar direct iets van merkt.

De grootschalige operatie werd in ongeveer acht maanden uitgevoerd. Monteurs kregen via QR-codes automatisch toegang tot de juiste configuratie in de backoffice. Ook gebruikte Ziggo beeldherkenning om te controleren of kabels correct waren aangesloten. Volgens Louwerse functioneerde die controle goed, mede doordat de straatkasten sterk op elkaar lijken.

Omdat Ziggo de eerste Europese provider is die Docsis 4.0 op deze schaal invoert, waren niet alle problemen vooraf opgelost. Sommige softwarefuncties en protocollen moesten na praktijktests worden aangepast en er waren meerdere softwareversies nodig om nieuwe apparatuur te laten samenwerken met bestaande diensten. Leveranciers werkten mee aan oplossingen voor problemen die pas tijdens de uitrol zichtbaar werden. Binnen Liberty Global worden de ervaringen gedeeld, al verschillen de netwerken per land. Telenet gebruikt momenteel nog Docsis 3.1, maar Docsis 4.0 krijgt een plaats in de toekomstige netwerkplannen van het Belgische Wyre.

De downloadsnelheid groeit veel sterker dan de uploadsnelheid. Een abonnement met 4 Gbit/s download biedt maximaal 250 Mbit/s upload; bij 8 Gbit/s is dat 350 Mbit/s. Technisch zou Docsis 4.0 volgens CableLabs tot 6 Gbit/s upstream kunnen leveren, maar Ziggo reserveert voorlopig 204 MHz voor upload. Het netwerk kan later worden uitgebreid naar 396 of 684 MHz. De provider verwacht dat de huidige capaciteit de komende jaren volstaat, omdat consumenten vooral meer downloaden. Voor intensieve zakelijke toepassingen blijft glasvezel volgens Ziggo doorgaans aantrekkelijker.