Breitband über das TV-Kabel hat in den letzten Jahren enorme Fortschritte gemacht. Mit dem Standard DOCSIS sind heute schon Datenraten von 1 GBit/s möglich, was Technologien wie VDSL deutlich hinter sich lässt. Besonders spannend: Mit der neuen Version DOCSIS 4.0 könnte Kabelinternet künftig nicht nur schneller, sondern auch symmetrisch werden – also mit gleichem Upload- und Download-Tempo.
Entwicklung von DOCSIS: Von 1997 bis zur Gigabit-Generation
Seit seiner Einführung 1997 wird der DOCSIS-Standard (Data Over Cable Service Interface Specification) kontinuierlich weiterentwickelt. Bereits 2013 hielten die Netzbetreiber mit DOCSIS 3.1 Gigabit-fähige Anschlüsse bereit. Diese Technik brachte Funktionen wie Kanalbündelung und verbesserte Upstream-Leistungen mit.
Die große Herausforderung war damals, genügend freie Frequenzen zu schaffen. Analoge TV-Signale blockierten lange das Spektrum, bis sie schließlich abgeschaltet wurden. Erst dadurch konnten Frequenzen bis 862 MHz und später sogar darüber hinaus für Internetsignale genutzt werden.
Mit DOCSIS 3.1 sind theoretisch Frequenzen bis 1,7 GHz möglich. Praktisch stießen die Netzbetreiber allerdings auf Hürden: alte Verstärkerpunkte, unzureichende Bauteile und Netze, die ursprünglich noch aus Bundespost-Zeiten stammten. In einigen Fällen wussten Betreiber nicht einmal genau, welche Komponenten in den Leitungen verbaut waren.
DOCSIS 4.0: Full Duplex und erweiterte Bandbreite
Das größte Ärgernis für Kabelkunden war bisher der ungleiche Up- und Downstream. Während hohe Downloadraten beworben wurden, hinkte der Upload hinterher – schlecht für Firmen und zunehmend auch für Privatnutzer, die dank Cloud-Diensten mehr Upload brauchen.
Mit DOCSIS 4.0 wird dieses Ungleichgewicht beseitigt. Die Technik setzt auf ein Verfahren namens Full Duplex, bei dem mehrere Übertragungen im gleichen Frequenzspektrum laufen können. So lassen sich Datenraten von bis zu 10 GBit/s im Download und 6 GBit/s im Upload erreichen – eine Vervierfachung des Upstreams im Vergleich zu DOCSIS 3.1.
Um dies umzusetzen, wird das nutzbare Spektrum bis auf 1,8 GHz erweitert. Bis DOCSIS 4.0 jedoch flächendeckend verfügbar ist, könnte es noch dauern. Die Umrüstung bestehender Netze ist aufwendig und kostenintensiv.
Modulation und Technik: Von EuroDOCSIS 3.0 bis 3.1
Mit EuroDOCSIS 3.0 waren bereits Übertragungen von bis zu 400 MBit/s möglich, indem mehrere Kanäle gebündelt wurden. Theoretisch ließ sich durch die Kopplung von 24 Kanälen sogar über 1 GBit/s erreichen, in der Praxis blieb die Leistung aber oft weit darunter, weil das Kabelnetz ein sogenanntes Shared Medium ist. Wenn viele Kunden in einem Cluster gleichzeitig surfen, sinkt die Geschwindigkeit drastisch.
DOCSIS 3.1 führte ein neues Modulationsverfahren ein: OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Dieses erlaubt eine flexiblere Frequenznutzung und macht die Verbindungen robuster gegenüber Störungen. Hinzu kommt ein moderner Fehlerkorrektur-Mechanismus (LDPC), der höhere Modulationsstufen wie 4KQAM möglich macht – und perspektivisch sogar 16KQAM im Downstream.
Paralleler Betrieb und Übergangsphase
Die Einführung neuer DOCSIS-Standards erfolgt nicht über Nacht. Als DOCSIS 3.1 eingeführt wurde, blieb DOCSIS 3.0 noch eine Zeit lang aktiv. Beide Systeme lassen sich parallel betreiben, auch wenn Modems jeweils nur mit einer Version kompatibel sind. Schrittweise stellen die Anbieter ihre Kunden um – meist verbunden mit einem Modem-Tausch.
Ein weiterer wichtiger Schritt war die Abschaltung des Kabelradios, um zusätzliche Frequenzen für den Upload bereitzustellen. Nur so ließ sich die Upload-Geschwindigkeit im Rahmen von DOCSIS 3.1 verbessern.
Fazit: Der Weg zum symmetrischen Gigabit
Heute sind in vielen Großstädten bereits 1-GBit/s-Kabelanschlüsse verfügbar. Mit DOCSIS 4.0 steht die nächste Stufe bereit: symmetrische Bandbreiten im Gigabit-Bereich. Doch bevor diese Realität werden, müssen Netzbetreiber ihre Infrastruktur umfassend modernisieren. Parallel treibt der Glasfaserausbau voran – die beiden Technologien könnten sich also in den nächsten Jahren gegenseitig ergänzen.