Kabeltelevisie, hoe zit dat eigenlijk? Alles over kabeltelevisie en veel nuttige tips.
Introductie Analoge televisie, digitale televisie, on-demand, internet, telefonie. En dat alles via een netwerk dat nog steeds kabeltelevisie genoemd wordt? Sinds haar ontstaan is het Nederlandse kabeltelevisienetwerk met de tijd meegegaan en continue aan de nieuwe werkelijkheid aangepast. In de jaren 70 werden kleine netwerken gebouwd met een centrale antenne voor de ontvangst. Toen ik in 1985 in de markt kwam was die situatie al enigszins aan het veranderen en bouwden exploitanten netwerken binnen de gemeentegrenzen. Er was begin jaren 90 zelfs sprake van een politiek voornemen om in Nederland een groot, landelijk dekkend netwerk aan te leggen. Dat ging echter niet door. In de jaren 90 kwam de Europese liberalisatie die het voor exploitanten mogelijk maakte om netten te vergroten. Met glasvezel konden netwerken in hoog tempo aan elkaar gekoppeld worden. De kabel ontwikkelde zich van een informatienetwerk tot een moderne communicatie breedband-infrastructuur. Het netwerk is grotendeels tot aan de wijken met glasvezel aangesloten. Met de voortgaande ontwikkelingen op gebied van draadloze technieken zullen de grootste veranderingen zich nu in de binnenhuisnetwerken voordoen. Dit boek is voor iedereen die weten wil hoe een modern kabeltelevisienetwerk opgebouwd is, met welke producten en technieken en wat het belang van een goed binnenhuisnetwerk is, voor nu en later. Met name het binnenhuisnetwerk krijgt veel aandacht. Immers, daarmee beleeft de klant de kwaliteit van de aangeboden diensten. Ook bespreken we het gebruik van draadloze netwerken die zich zeer snel ontwikkelen en van datzelfde binnenhuisnetwerk gebruik maken. Als u het boek gelezen heeft, weet u hoe een kabeltelevisienetwerk op hoofdlijnen opgebouwd is, welke producten u met name in de binnenhuisinstallatie kunt aantreffen en hoe problemen kunnen worden herkend en worden opgelost. En tenslotte, de politieke wens van destijds om in Nederland een groot netwerk aan te bieden lijkt bewaarheid te gaan worden, zij het dat het andere spelers zijn die het gaan waarmaken. Jos Huizer 1e Versie: November 2013 2e Versie: Maart 2014 3e Versie: Maart 2015 1
Over de Auteur Jos Huizer studeerde in 1985 cum laude af aan de avond-hts Utrecht. Jos begon zijn carrière in de internationale kabeltelevisiemarkt bij het Veenendaalse Tratec, waar hij later mede-eigenaar werd. Eind jaren 90 behaalde hij passed cum laude zijn MBA in Bradford. Zijn thesis vormde de blauwdruk voor de internationale expansie van Tratec in Europa. In 2005 is Tratec aan het Engelse Technetix Ltd. verkocht. Jos vervolgde zijn carrière met de introductie van het Engelse SCTE (Society of Broadband Professionals) in de Balkan. Met zijn bedrijf HMConsult ontwikkelde hij kabeltelevisietrainingen voor monteurs en technici in de regio en leverde adviesdiensten aan kabelexploitanten voor het ontwerpen en bouwen van moderne kabeltelevisienetwerken. Jos organiseerde jaarlijks de internationale SCTE Balkan Broadband and Exhibition. Voor de introductie en promotie van de SCTE in de Balkanlanden ontving Jos in 2012 de prestigieuze onderscheiding SCTE Honory Fellow. Jos keerde eind jaren 2000 terug in de Nederlandse markt. Zijn visie is dat de kwaliteit van de binnenhuisinstallatie de basisvoorwaarde is voor een hoge klanttevredenheid. Daarom ontwikkelde Jos gespecialiseerde online adviesshops. De shops zijn speciaal bedoeld voor kabelabonnees om problemen met hun binnenhuisnetwerk met ondersteuning van zijn kennis en ervaring op te lossen. 2
Dankwoord De kabeltelevisiemarkt is een volwassen markt maar nog volop in beweging om zich aan nieuwe werkelijkheden aan te passen. De focus van de kabelexploitant gaat van aansluiting naar klant, de binnenhuisinstallatie van eindpunt naar beginpunt van het netwerk en klanten van factuuradres naar netwerkgebruikers met individuele breedbandverwachtingen. Zonder de hulp en ervaring van anderen zou dit boek niet tot stand zijn gekomen. In het bijzonder gaat mijn dank uit naar Jan Eyking van Kabeltips.nl die zijn kennis, ervaringen en beeldmateriaal beschikbaar stelde. Ook ben ik veel dank verschuldigd aan Jelle Cnossen van NLkabel die het script redigeerde en optimaliseerde met zijn inzichten over de laatste stand van de kabeltelevisietechniek en Jan van Raaij die zijn uitgebreide kennis met mij deelde zodat het hoofdstuk LTE toegevoegd kon worden. Jos Huizer Maart 2014 3
Inhoud Introductie 1 Het Kabelnetwerk 6 Frequentie-indeling van het kabeltelevisieraster 7 Modulatievormen 8 Het lokaalcentrum (LC) 9 Het wijknet 10 Het wijkaftaknet 11 Voorbeeld wijknet 11 De verglazing van het kabeltelevisienetwerk 12 Digitale televisie 14 Analoog versus digitaal 15 Van 4:3 naar 16:9 15 Breedbeeld televisie 15 Versleuteling van signalen 16 De Conditional Access Module 17 Het instellen van de digitale ontvanger 17 Ontvangstproblemen 18 hdtv 18 HDMI 19 720p versus de 1080i standaard 19 Interactieve Televisie 20 Een goed binnenhuisnetwerk 20 Retour via Ethernet of Wi-Fi 22 Wi-Fi 23 Het 802.11 Wi-Fi protocol 24 Wi-Fi bereik vergroten 25 LTE instraling 29 4
Mobiel verkeer, geschiedenis 30 Instraling LTE op kabeltelevisiekanalen 31 Co-channeling 32 Stralingsbronnen 32 Voorkomen instraling (consument) 34 Voorkomen storing door instraling (industrie) 35 Voorkoming storing door instraling (exploitant) 35 Voorkoming storing door instraling (mobiele operators) 36 Materialen 37 TV/R-aansluitdozen 38 Kabels 40 Coax-connectoren 43 Versterkers 47 Verdelers 50 Multitaps 51 Abonnee-overname-punten 53 Hoe verbeter ik mijn internetbereik 57 Inleiding, wie beheert uw internetverbinding? 58 Problemen met het internetbereik 58 De WiFi keten 59 Directe WiFi keten (kabelmodem/router naar mobiel apparaat) 60 Indirecte WiFi keten (via het Access Point naar mobiel apparaat) 60 Verbinding tussen kabelmodem/router en Access Point met de UTP kabel 61 Verbinding tussen kabelmodem/router en Access Point met de optische kabel: POF 62 Verbinding tussen kabelmodem/router en Access Point via de coaxkabel: (MoCA ) 63 Verbinding tussen kabelmodem/router en Access Point via het stroomnet: Powerline 63 5
Verbinding tussen kabelmodem/router en Access Point via het draadloze netwerk: range extenders 64 Samenvatting, vergroot het WiFi bereik in de gewenste ruimte 65 Hoe verbeter ik mijn beeldkwaliteit 66 Problemen bij analoge televisie 67 Problemen bij digitale televisie 69 Beeldstoring door kabelmodem 70 Referenties 72 Nawoord 72 6
Ontvangststation Regionaal centrum (RC) Lokaal centrum (LC) Wijkcentrum (WC) Groepversterker (GV) AOP LC lokaal verdeelnet bestaande uit glasvezelkabels WC WC EV EV EV Huisaansluitkabel coaxkabel Het Kabelnetwerk Multitap Landelijk of regionaal net bestaande uit glasvezelkabels GV EV RC Lokaal aanvoernet bestaande uit glasvezelkabels Wijknet bestaande uit coaxkabels Eindversterkers (EV) WC Ontvangststation WC GV EV EV EV Het moderne kabeltelevisienetwerk transporteert digitale en analoge televisiebeelden en radioprogramma s. Maar ook telefoongesprekken en internetverkeer. Hoe is het netwerk opgebouwd en wat herkent u daarvan terug in het straatbeeld? In dit hoofdstuk gaan we dat beantwoorden. AOP EV LC EV RC lokaal verdeelnet bestaande uit glasvezelkabels Huisaansluitkabel coaxkabel EV EV WC Multitap GV LC EV
Het Kabelnetwerk Frequentie-indeling van het kabeltelevisieraster De indeling van het beschikbare frequentiespectrum van de kabel verschilt per kabelexploitant, vaak ook nog per regio bij hetzelfde kabelbedrijf. Een algemene indeling is echter wel te geven. Voor het Nederlandse kabelnet geldt in het algemeen de volgende frequentie-indeling 1. 5-65 MHz Retourband voor kabelmodems (upstream) 87,5-108 MHz FM-band (VHF II) 104-174 MHz S kanalen, middenband (kanaal S1 ligt daarmee in de FM-band) 174-230 MHz Band III 230-300 MHz S kanalen, bovenband 302-446 MHz M band 470-606 MHz UHF kanalen, band IV 606-862 MHz UHF kanalen, band V De frequentieband 130 MHz tot 862 MHz is gereserveerd voor TV-ontvangst (analoog en digitaal) en wordt ook gebruikt door kabelmodems (downstream). De retourband (ook wel onderband genoemd) liep vroeger tot 30 MHz. Daarmee kon het frequentiebandje VHF I (47-68 MHz) nog gebruikt worden voor doorgifte van een aantal analoge TV-signalen. Dit stukje frequentieband is opgeofferd voor de uitbreiding van de retourband tot 65 MHz. In verband met de gevoeligheid voor storingen (met name in de lagere frequenties van de onderband tot ongeveer 10 MHz) en de toenemende behoefte aan hoge retoursnelheden wordt overwogen de retourband verder te verlengen ten koste van de FM-band en een stukje van de middenband. De nieuwe retourband wordt dan 5 MHz - 120 MHz, misschien zelfs 5 MHz - 230 MHz (een mogelijkheid die met de introductie van Docsis 2 3.1 ontstaat, zie Toekomstige aanpassingen op pagina 13). De FM-band bevindt zich tussen de retourband en de rest van de frequentieband. Een antenneaansluitdoos met TV- en radio-uitgang filtert de 20 MHz brede frequentieband voor de FM radio uit het binnenkomende totaalsignaal en laat de rest door op de TV-uitgang. Dit betekent dus dat zowel de TV-band als ook de retourband via de TV-uitgang loopt. Een stukje frequentieband achter de FM-band werd aanvankelijk vanaf begin jaren negentig gereserveerd voor digitale radio. Veel TV/R-aansluitdozen zijn indertijd daardoor vervangen door een type dat hierop aangepast was (zoals bv. de TWO-140 van het merk Tratec). Een aantal exploitanten heeft inderdaad digitale radio (onder de naam Digital Audio Broadcast, DAB) via de radio-uitgang aangeboden maar landelijk had het niet veel succes waardoor het frequentiegebiedje in veel kabelnetten jarenlang onbenut is gebleven. Het wordt nu weer gebruikt voor de doorgifte van een aantal digitale televisiekanalen (via de TV-uitgang), waardoor de TV/R-aansluitdozen weer vervangen moesten worden. Binnen de 130 MHz tot 862 MHz band bevinden zich alle analoge TV-kanalen (die in de loop van de tijd qua aantal afgenomen zijn ten gunste van het aantal digitale TV-kanalen), digitale TV-datastromen (ook wel DVB 3 genoemd) en internet downstreams. De bandbreedte die elk type signaal inneemt, verschilt niet veel van elkaar. De capaciteit per signaal daarentegen wel. Voor de verschillende typen signalen wordt min of meer dezelfde bandbreedte gereserveerd, ca. 8 MHz. In de bandbreedte van 8 MHz past een analoog TV-signaal, ca. 8 digitale TV-zenders, tientallen radiokanalen of een combinatie van radiokanalen en digitale TV-zenders. Een enkele internetdownstream kan, afhankelijk van het type modulatie, tot ca. 50 Mbit/s leveren. Door bundeling van een aantal downstreams kan een nog 1 Ref.. Vefica Kabelvademecum, uitgave 2010. 2 Data Over Cable Service Interface Specification, de standaard die de data- en managementinterfaces specificeert. 3 Digital Video Broadcast. 8
Het Kabelnetwerk Vereenvoudigde weergave van AM- en FM bij modulatie van een draaggolf met een sinusvormig informatiesignaal (tekening: Kabeltips) hogere snelheid worden geleverd (Euro Docsis 3.0). De rangschikking van de verschillende kanalen kunnen per regio verschillen. Het komt voor dat alle internetdownstreams en DVB transportstreams achter elkaar gegroepeerd zijn. De analoge kanalen volgen daarachter met hier en daar wat extra, later toegevoegde, digitale TV-streams ertussen. Ook kan de indeling geheel willekeurig zijn en ligt alles door elkaar. Meestal is dit historisch zo gegroeid. Kabelexploitanten aarzelen vaak wijzigingen in het analoge zenderpakket door te voeren omdat dit tot negatieve reacties van klanten kan leiden die hun analoge televisies opnieuw moeten instellen. In de loop van de tijd is een aantal analoge kanalen komen te vervallen en is de ruimte benut voor digitale streams. Modulatievormen Om informatie via de coaxkabel te transporten moet het signaal gemoduleerd 4 worden. Hierdoor kan het oorspronkelijke signaal over een grotere afstand storingsvrij getransporteerd worden. De meest bekende methoden van modulatie zijn die van (1) variatie in grootte (amplitude), ook wel amplitudemodulatie (AM) genoemd, en (2) variatie in frequentie, ook wel frequentiemodulatie (FM) genoemd. Bij een analoog TV-signaal wordt de sterkte (amplitude) van de beelddraaggolf gemoduleerd (AM modulatie), terwijl de geluidsdraaggolf van datzelfde gecombineerde signaal FM-gemoduleerd wordt. Voor het transport van digitale signalen wordt gebruik gemaakt van een modulatievorm met de naam Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) of van Quadrature Amplitude Modulation (QAM). De laatste is een complexe modulatievorm waarbij zowel fasehoeken als ook gelijktijdig de amplitude gevarieerd wordt. Kabelmodems gebruiken beide modulatievormen. Het modem begint met een QAM vorm maar als de ontvangst aan de zijde van de centrale zeer slecht is wordt de QPSK methode gebruikt. Bij een modulatie van 16-QAM zijn er 16 verschillende manieren waarop het signaal gemoduleerd wordt. Afhankelijk van de kwaliteit van de verbinding (en dan met name de signaal-ruis-afstand, ook wel SNR genoemd) wordt dit aantal verhoogd. Zie hier het belang van zo gering mogelijke storing in de retourband. Hoe minder storing ( ruis ) hoe hoger de modulatievorm, hoe meer informatie erin verstuurd kan worden. Gangbare modulatievormen op de kabel zijn 64- en 256-QAM. Voor 256-QAM (of QAM- 256) gelden wel hogere netwerkeisen. Het is gebleken dat wanneer digitale TV in 256- QAM streams gemoduleerd is, de kans op blokjes in beeld groter is dan wanneer de lagere modulatievorm 64-QAM wordt gehanteerd. Voorbeeld van digitale overdracht via 16-QAM; links het zogenaamde constellatiediagram, rechts een weergave in het tijddomein, circa een miljoen maal vertraagd (tekening: Kabeltips) In de praktijk kan voor het verzenden naar de abonnee (downstream) een hogere modulatievorm worden gebruikt dan voor het verzenden vanaf de abonnee naar de centrale (upstream). Met de huidige stand van de techniek is 64-QAM voor het retourpad het maximum haalbare. Met verbeteringen aan de kwaliteit van het kabelnetwerk, het aanpassen van de netwerkstructuur en het vergroten van de retourband (ten koste van de FM frequentieband) kan de modulatievorm naar 256-QAM of zelfs tot 4096-QAM en kunnen daarmee veel hogere retoursnelheden gehaald worden. 4 Moduleren is het toevoegen van het informatiesignaal aan een zg. draaggolf. Hiervoor zijn diverse zg. modulatietechnieken beschikbaar. 9
Het Kabelnetwerk Ontvangststation Ontvangststation AOP Huisaansluitkabel coaxkabel Regionaal centrum (RC) Lokaal centrum (LC) Wijkcentrum (WC) Groepversterker (GV) Het hoofdnet Voor transport van signalen naar de abonnee thuis wordt van een netwerk met zowel glasvezel als coaxkabel gebruik gemaakt, het zogenaamde Hybride Fiber Coaxial (HFC) netwerk. Het netwerk is verglaasd tot aan de wijkkasten (wijkcentra). Een woonwijk kan in de betekenis van een kabelnetwerk uit meerdere wijken bestaan. Het netwerk van ontvangststation tot en met wijkcentrum wordt het hoofdnet genoemd. Het hoofdnet omvat het ontvangststation (of enkele aan elkaar gekoppelde ontvangststations) en meerdere tussenstations. Voor het tussenstation bestaan verschillende benamingen zoals (sub)regionaalcentrum, (sub)lokaalcentrum, of hub. Het lokaalcentrum (LC) In het lokaalcentrum vindt verdeling van het binnenkomende optische signaal plaats, waarna de signalen via uitgaande glasvezelkabels naar wijkcentra verzonden worden. Voorbeeld van een lokaalcentrum (LC), behorend tot het hoofdnet van het kabelnet (foto: Kabeltips) LC Landelijk of regionaal hoofdnet bestaande uit glasvezelkabels Ook worden in lokaalcentra de downstreams voor het internet ingekoppeld. Signalen die uit de wijken terugkomen (upstreams) worden in lokaalcentra weer uitgekoppeld. De uitgekoppelde signalen worden naar het CMTS 5 (centrale voor de kabelmodems) geleid. De fysieke uitvoering van een dergelijk tussenstation is doorgaans te vergelijken met, en is soms ook gesitueerd naast, een elektriciteitshuisje. Het valt daarmee nauwelijks op in het straatbeeld. De toepassing van glasvezel voor de signaalaanvoer heeft grote voordelen t.o.v. de toepassing van een coaxkabel. 5 Cable Modem Termination System of kortweg CMTS is de algemene naam voor de centrale (headend-)controller in een kabelmodem netwerk op basis van de DOCSIS of Euro-DOCSIS standaard. 10 RC Lokaal aanvoernet bestaande uit glasvezelkabels Lokaal verdeelnet Lokaal verdeelnet bestaande uit glasvezelkabels bestaande uit glasvezelkabels WC WC WC WC GV Wijknet bestaande GV GV uit coaxkabels EV EV EV EV EV Eindversterkers (EV) EV EV EV Multitap Wijkaftaknet LC EV RC EV LC EV WC
Het Kabelnetwerk Het grootste voordeel van glasvezel is de geringe signaaldemping zodat de afstand die door het signaal kan worden afgelegd zeer lang is alvorens te moeten worden versterkt. Een ander groot voordeel, de grote capaciteit van glasvezelkabel (waardoor veel signalen resp. signalen met een grote bandbreedte getransporteerd kunnen worden), is een noodzaak in het hogere netvlak omdat daar veel signalen samenkomen. Het wijknet Signalen worden vanuit het lokaalcentrum via glasvezels doorgezonden naar de wijkcentra. In het wijkcentrum (ook wel node genoemd) wordt het optische signaal omgezet in een elektrisch signaal om het geschikt te maken voor transport via coaxkabels. Vanuit het wijkcentrum worden tot ongeveer acht versterkers van Wijkcentrum (foto: Kabeltips) signaal voorzien. Dit zijn de zogenaamde groepversterkers. Elke groepversterker op zijn beurt voedt weer een aantal (gemiddeld ca. zes) andere versterkers, de zogenaamde eindversterkers. Het netwerk van groep- en eindversterkers wordt het wijknet genoemd. Het wijkcentrum, knooppunt van een wijknet Het wijknet bestaat in principe uit een sternetwerk 6. De maximale afstand tussen wijkcentrum en groepversterker, die met de coaxkabel van het type coax-3 (C3) kan worden overbrugd, is ca. 400 meter. Bij langere lengtes is het signaal dermate verzwakt dat opnieuw moet worden versterkt. Bij langere trajecten (bijvoorbeeld lintbebouwing) worden versterkers achter elkaar geschakeld (gecascadeerd). Het verschil tussen groep- en eindversterkers is niet erg groot. Een van de grootste verschillen is het al dan niet van spanning en stroom kunnen voorzien van achterliggende versterkers. Een groepversterker kan de aangesloten eindversterker via de coaxkabel van spanning en stroom voorzien (televoeding). De mogelijkheid voor de televoeding ontbreekt in de eindversterker. Een groepversterker heeft vrijwel altijd twee uitgangen, een eindversterker heeft vaak maar één. Groepversterkers moeten in principe een lager ruisgetal hebben (dit is de hoeveelheid ruis die een versterker zelf produceert) omdat er meerdere achterliggende versterkers mee worden gevoed. Zeker bij een cascade is het ruisgetal van de groepversterker belangrijk. Door toename van de kwaliteit van de versterkers zijn de technische verschillen tussen groepen eindversterkers verkleind en worden groep- als eindversterkers hetzelfde doen gebruikt. Alleen voor de langere cascades wordt dan nog een apart type versterker gebruikt met betere eigenschappen. Bepalend voor de signaalkwaliteit bij de abonnees is de correcte afregeling van de versterkers. De versterkers worden allemaal zowel voor boven- als onderbandsignaal op elkaar ingeregeld volgens een vastgelegd concept. Door veroudering en bij netaanpassingen kunnen signalen bij abonnees verslechteren en dienen versterkers opnieuw te worden afgeregeld. 6 Een netwerk waarbij elke huisaansluiting van signaal voorzien wordt met een kabel die direct op het sterpunt aangesloten is. 11
Het Kabelnetwerk Het wijkaftaknet Na de eindversterker wordt het signaal gesplitst zodat er voor elke woning een eigen aansluitpunt beschikbaar is. Dit netwerkdeel wordt het wijkaftaknet genoemd. Het splitsen gebeurt met multitaps en die zitten vrijwel altijd in dezelfde (straat)kast waar ook de eindversterker in gemonteerd is. Soms komt het voor dat verdeler (multitap) en eindversterker in twee aparte (straat)kasten zitten. De eindversterker voedt gemiddeld circa twintig woningen, afhankelijk van de soort bebouwing. Elke woning is met een huisaansluitkabel op een eigen uitgang van de multitap aangesloten. Voor de van oudsher standaard huisaansluitkabel coax-12 (C12) geldt een maximum lengte van ongeveer honderd meter. Moeten er langere afstanden worden overbrugd dan wordt overgestapt op een dikkere kabel, de coax-6 (C6). Dit is een coaxkabel met een lagere demping. De nieuwe standaard huisaansluitkabel is coax-9 (C9). Door de lagere demping is het mogelijk om langere afstanden te overbruggen dan met C12. C6 wordt steeds minder gebruikt als huisaansluitkabel. Dit vanwege de noodzaak de kabel aan beide zijden te voorzien van een overgangskoppeling om de kabel aan te sluiten op een coax-12 kabel en door de kwetsbaarheid van de kabel (doorbuigen). Alleen als de huisaansluitkabel langer dan ca. 150 meter is, maar niet langer dan ca. 200 meter, wordt de coax-6 kabel nog gebruikt. Bij nog langere lengtes kan hetzelfde type kabel worden gebruikt dat ook gebruikt wordt om de meeste versterkers met elkaar te verbinden, de nog dikkere coax-3 (C3). Voorbeeld wijknet Links de luchtfoto van een stukje wijk, rechts de schematische voorstelling (de systeemtekening) waarin de versterkers en huisaansluitingen getekend zijn. Luchtfoto van een wijkdeel (foto: Kabeltips) Schematische voorstelling van het wijkdeel (tekening: Kabeltips) Systeemtekening van een deel van de bebouwing. Op de systeemtekening van het wijknet staat een aantal typerende elementen. Zo is daar de (meestal) centrale ligging van de groepversterker (hier genaamd 01-03), met daaromheen een aantal eindversterkers. gebruikt Een eindversterker voedt één of meer blokken woningen. Kabels kunnen onder de weg door ingegraven worden zodat het mogelijk is dat een eindversterker zowel een blok woningen aan de ene kant van de straat als aan de overzijde van de straat voedt. Ook typerend is een blok woningen dat gedeeltelijk door de ene eindversterker en gedeeltelijk door de andere eindversterker gevoed wordt. In de systeemtekening voedt eindversterker 01-01 de ene helft van het blok dat ligt tegenover de locatie van groepversterker 03-01. Eindversterker 01-05 voedt de andere helft van dit blok. Hierdoor hoeven naast elkaar wonende abonnees, in het geval van een storing aan een eindversterker, daar niet beiden last van te hebben. 12
Het Kabelnetwerk Eenzelfde vergelijking doet zich voor als de storing zich op het niveau van de groepversterker afspeelt en er sprake is van een scheidingsgrens van twee groepen. Het ene blok woningen zit op de groep(versterker) 03-01, het eerste naastliggende blok op groep(versterker) 03-02. Dezelfde redenering geldt voor een storing die zich op het niveau van de wijk voordoet. Het feit dat buren (al dan niet naaste buren) niet dezelfde storing ervaren, wil dus niet direct zeggen dat er daarom sprake moet zijn van een individuele storing. Blijft de bestaande coaxkabel voldoen? Vanaf het begin van de aanleg van de kabel is voor de huisaansluitkabel gekozen voor het type coaxkabel coax-12. Deze kabel is heel lang als de standaard toegepast. Vanaf ca. 2005 is deze standaard losgelaten en wordt gebruik gemaakt van een type kabel coax-9. De coax-9 heeft dezelfde maatvoering als de coax-12 maar biedt betere eigenschappen voor de kabeldemping. Langere afstanden kunnen hierdoor worden overbrugd. Extra aansluitingen kunnen per straatkast gemaakt worden zonder dat er op een dikkere type kabel zoals de coax-6 hoeft te worden overgegaan als de afstand tot aan de straatkast een bepaalde lengte overschrijdt. De huisaansluitkabel is waterdicht en heeft een buitenisolatielaag van polyethyleen. Hierdoor kan de kabel voor zeer lange tijd in de grond blijven liggen. De verglazing van het kabeltelevisienetwerk Verglazing heeft top down plaatsgevonden. Tot aan het wijknet zijn de coaxkabels vervangen door glasvezels. Een volgende stap zal de vervanging van coaxkabels door glasvezelkabel zijn tussen wijkcentrum en groepversterkers. De belangrijkste motivatie om een huisaansluiting met een glasvezelkabel aan te sluiten (Fiber to the Home) is de toekomstige behoefte aan hoge datasnelheden Het verglazen van het hele kabelnetwerk inclusief de huisaansluitingen vergt een investering die tot nu toe onvoldoende rendabel is omdat met nieuwe technieken de capaciteit van de coaxkabel voldoende kan worden uitgebreid. Door op coaxkabels nieuwe modulatietechnieken toe te passen kan de beschikbare bandbreedte enorm worden uitgebreid wat tot toenemende datasnelheden leidt. Vervanging van bestaande huisaansluitkabels door glasvezelkabels zal de komende jaren dan ook niet noodzakelijk zijn Nu loopt het retoursignaal nog tot ca. 65 MHz, maar als de frequentieband vergroot wordt door de FM-band daarvoor te gebruiken, ontstaan nieuwe mogelijkheden voor nog grotere upstream datasnelheden. Aanleg van glasvezel tot aan de woning (fiber to the home - FttH) wordt wel uitgevoerd door concurrenten van de kabelexploitanten. Als die glasvezelkabel er eenmaal ligt, en er zou behoefte zijn aan datasnelheden die niet meer via de coaxkabel getransporteerd kunnen worden, dan zouden kabelexploitanten ruimte op de glasvezel kunnen huren i.p.v. zelf nieuwe huisaansluitkabels aan te leggen. Toekomstige aanpassingen De kabelexploitant past zijn netwerk continue op nieuwe werkelijkheden en mogelijkheden aan. De vraag naar snelle internetverbindingen zal blijven stijgen. Als standaard voor dataverbindingen wordt Docsis gebruikt. Deze standaard wordt beheerd door het Amerikaanse bedrijf CableLabs Nu nog is de retourband gedefinieerd als een frequentieband van 5 MHz tot 65 MHz. Met de introductie van Docsis 3.1 en hoger kan de retourband verder opgerekt worden naar een band van 5 MHz tot 120 MHz, zelfs tot 230 MHz of 400 MHz. 13
Het Kabelnetwerk De kabeltelevisieband eindigt nu bij 862 MHz. Deze eindfrequentie zal vervangen worden door 1006 MHz en er wordt nagedacht om die verder te verhogen naar 1200 MHz. Als daardoor de digitale televisiekanalen naar een hogere frequentie verplaatst worden, ontstaat ruimte om de retourband te vergroten. Het vergroten van de kabeltelevisieband zal grote consequenties hebben voor de materialen in het binnenhuisnetwerk. Coaxkabels dempen n.l. meer naarmate de frequentie hoger is. Er moeten nieuwe versterkers komen. TV/R-aansluitdozen en verdelers zullen de hogere frequenties zonder extra demping moeten kunnen doorlaten. De eisen voor Kabel Keur certificering (zie ook Kabel Keur op pagina 43) zullen dan ook naar verwachting in de komende jaren verder worden verzwaard om de consument te helpen bij het kiezen van de juister materialen voor zijn binnenhuisnetwerk. > Terug naar Inhoud > Terug naar Het Kabelnetwerk 14
Digitale televisie We ontvangen via het kabeletelevisienetwerk steeds minder analoge kanalen en het aantal digitale kanalen neemt toe. Waar komt digitale televisie vandaan en wat zijn de eisen aan het binnenhuisnetwerk voor een goede ontvangst?
Digitale televisie Analoog versus digitaal Analoge TV is de oorspronkelijke vorm van televisieontvangst waarbij het televisiesignaal via conventionele (analoge) modulatie wordt getransporteerd door het kabelnet. Dezelfde modulatiewijze waarmee vroeger via ether de antennesignalen werden verzonden. Digitale TV is een vorm van televisie waarbij het signaal op een efficiëntere manier gemoduleerd wordt. Er kunnen daardoor in dezelfde bandbreedte veel meer zenders getransporteerd worden. DVB (Digital Video Broadcasting) werd halverwege de jaren negentig de standaard voor digitale televisie via satelliet (DVB-S), kabel (DVB-C) en ether (DVB-T). Analoge ontvangst is vanaf 2006 via de ether in Nederland niet meer mogelijk. Kabelexploitanten bieden nog steeds een pakket analoge zenders via het kabeltelevisienetwerk aan. De tendens is om langzaam de hoeveelheid analoge kanalen af te bouwen ten gunste van digitale kanalen en internetverkeer. Van 4:3 naar 16:9 De eerste beeldbuizen hadden een scherm dat meer rond dan rechthoekig was. Het formaat van 4:3 (de verhouding tussen de breedte van het beeldscherm en de hoogte), dat de standaard werd voor televisie, was een technisch hoogstandje. Tot halverwege de vorige eeuw werden bioscoopfilms opgenomen in ditzelfde formaat. Door teruglopend bioscoopbezoek kwam de filmindustrie met een beeldformaat waarmee het zich wilde onderscheiden van televisiebeelden. De hedendaagse beeldschermverhouding 16:9 is een afgeleide van de verschillende bioscoopverhoudingen die in omloop zijn. Breedbeeld televisie De introductie van breedbeeld betekende in eerste instantie een verandering van de beeldkwaliteit t.o.v. analoge ontvangst. 25% Van de beschikbare beeldlijnen moest opgeofferd worden aan zwarte balken boven en onder in het beeld (letterbox) om breedbeeldopnamen te kunnen weergeven op een niet-breedbeeldtelevisie. Op een 16:9 TV wordt het analoge breedbeeld verticaal uitgesmeerd Het traditionele analoge testbeeld. over alle beschikbare beeldlijnen. Dit betekent wel dat er een verlies aan verticale resolutie, en dus beeldscherpte, optreedt omdat het effectieve beeld uit minder beeldlijnen bestaat. PALPlus moest dat verlies aan verticale resolutie compenseren door extra informatie in de zwarte balken op te nemen waarmee op een PALPlus-TV de verticale resolutie weer hersteld kon worden. Dit systeem is in Nederland nooit breed geïntroduceerd. Ingehaald door de opmars van digitale TV zijn omroepen in 2005 gestopt met uitzendingen in PALPlus. Omdat tegenwoordig vrijwel niet meer in het formaat 4:3 uitgezonden wordt, is op een breedbeeld-tv een analoog signaal per definitie minder scherp dan op een ouderwetse analoge TV op 4:3-formaat. In een digitaal signaal worden alle effectieve beeldlijnen weer benut voor beeldinformatie. Er gaat dus niet al bij voorbaat beeldinformatie verloren aan zwarte balken. Dit is een belangrijk voordeel ten opzichte van analoge TV. Doordat de gemiddelde beeldschermdiagonaal is toegenomen en de moderne TV is geoptimaliseerd voor digitale televisie komen analoge televisiebeelden op een 16:9 beeldscherm nog minder scherp over. 16
Digitale televisie Voorwaarden voor goede digitale ontvangst Digitale TV (lees DVB) heeft het voordeel dat met behulp van compressie (MPEG 1 ) meer zenders in een 8 MHz stream kunnen worden getransporteerd. Bij teveel compressie kon het in de beginfase van digitale TV voorkomen dat snelle beeldveranderingen blokkerig beeld opleverden (ook wel compression artifacts genoemd). Voorbeeld van compression artifacts als het digitale signaal teveel gecomprimeerd wordt. De rechter foto wordt blokkerig door te snelle beeldveranderingen (foto: Kabeltips). Dit blokkerig beeld ontstond doordat, om bandbreedte te besparen, niet alle data van een beeld meegezonden werd, vanuit de gedachte dat niet alle data nodig is om een beeld op een scherm goed weer te geven. Tegenwoordig hebben de Kabelbedrijven dit probleem uitstekend onder controle. Ook interferentie op de binnenhuis bekabeling van buitenaf kan een probleem met het beeld veroorzaken. Voor goede ontvangst van digitale TV worden hogere eisen gesteld aan de kwaliteit van de binnenhuisbekabeling dan voor analoge TV. Produkten van goede kwaliteit zijn voorzien van een Kabel Keur logo. Mits deze op de juiste manier zijn gemonteerd zal zelden een verstoring optreden in de vorm van beeldblokjes (of in het geheel geen beeld). Ook bij een analoog beeld is al snel te zien dat er iets aan de signaalsterkte en/of kwaliteit mankeert. Kwaliteitsverlies is bijvoorbeeld zichtbaar als ruis of strepen op het beeld. Versleuteling van signalen Versleuteling of codering is een methode die exploitanten gebruiken om abonnementen te beheren zonder fysiek de aanlevering van het signaal aan- of af te sluiten. Nederland 1 en het informatiekanaal van de kabelexploitant worden meestal onversleuteld doorgegeven en zijn daarom ook te ontvangen zonder smartcard. Versleuteling van het signaal vindt plaats via een bepaald type coderingssysteem. Irdeto, Nagravision en Viaccess zijn voorbeelden van dergelijke coderingssystemen, ook wel Conditional Access ( CA, voorwaardelijke toegang) systemen genoemd. Een losse ontvanger of CA-module? Digitale televisie kan bekeken worden via een losse digitale ontvanger (mediabox of settop box) die op de televisie aangesloten wordt (de televisie fungeert dan als het ware als een monitor), of via een televisie die al uitgerust is met een ingebouwde digitale ontvanger. In beide gevallen is een smartcard nodig waarmee het gewenste kanalenpakket kan worden ontvangen (gedecodeerd). Aan het signaal of de kabelaansluiting zelf hoeft niets te worden veranderd, iedereen met een kabeltelevisieaansluiting ontvangt ook alle signalen voor digitale televisie. 1 Moving Picture Experts Group. Het zodanig bewerken van een digitaal signaal dat transport met een kleinere bandbreedte kan plaatsvinden. 17
Digitale televisie De Conditional Access Module Bij een televisie met interne digitale ontvanger dient een CAM ( CAM - Conditional Access Module) gemonteerd te worden. Een CAM is een kaarthouder waarin de Smartcard geschoven wordt. Op de Smartcard staan de digitale sleutels om de decodering van televisiekanalen behorende bij een bepaald abonnement mogelijk te maken. Het geheel van de CAM met smartcard wordt in het Common Interface slot van de televisie (of digitale recorder) gestoken. De Common Interface plus (CI+) De Common Interface plus (CI+) legt beperkingen op bij het opnemen van televisieprogramma s. Voorbeelden van dergelijke beperkingen zijn: het voorkomen dat een programma kan worden opgenomen het voorkomen dat een opgenomen programma kan worden gekopieerd het voorkomen dat een opgenomen programma na een bepaalde tijd nog kan worden bekeken het voorkomen dat bij het afspelen van een opgenomen programma de reclame wordt overgeslagen. De smartcard Behalve een losse decoder of module is ook een smartcard nodig. Deze dient geactiveerd te worden door de kabelexploitant. Informatie voor de smartcard wordt naar de decoder gestuurd via de ontvangstkanalen (transport streams) waarin ook de zenders verwerkt zijn. Als een smartcard langere tijd buiten gebruik is geweest (bijvoorbeeld omdat de decoder niet aangesloten is geweest of i.v.m. een langdurige afwezigheid) kan tijdelijk de werking zijn verstoord. Bepaalde data voor encryptie (decoderen) worden periodiek vernieuwd. Heeft de smartcard deze vernieuwing gemist, dan zal een herstelactie uitgevoerd moeten worden (de smartcard moet opnieuw geactiveerd worden). Dit kan vaak via de website van de kabelexploitant. Een smartcard is alleen nodig als de zenders versleuteld (gecodeerd) worden doorgegeven, maar aangezien dit vrijwel altijd het geval is, is dus bijna altijd een smartcard nodig. Er kunnen zenders onversleuteld zijn, bijvoorbeeld Nederland 1 en/of het informatiekanaal. Soms wordt ter promotie een zender tijdelijk ongecodeerd doorgegeven. Het instellen van de digitale ontvanger Voor de installatie van een digitale ontvanger zijn twee instellingen belangrijk: frequentie en netwerknummer Het instellen van de frequentie Voordat de frequentie en het netwerknummer ingevoerd kunnen worden, wordt een pincode gevraagd, vrijwel altijd 0000. Daarna verschijnt een scherm waarin naast de frequentie en het netwerknummer ook de Symbol Rate en modulatie kunnen worden ingevoerd. De Symbol Rate staat al ingesteld, bijvoorbeeld 6875 Baud en zal dat blijven. De modulatie is meestal 256-QAM, soms nog 64-QAM. De frequentie die ingevoerd moet worden is die van één van de zogenaamde transportstromen waarin een aantal digitale zenders is verwerkt (gemoduleerd). In die transportstroom is extra informatie verwerkt waarmee de decoder onder meer te weten komt waar hij welke zender kan terugvinden. Het instellen van het netwerknummer Het netwerknummer verschilt per provider en per regio. Met het netwerknummer kunnen providers verschillende pakketten doorgeven. 18
Digitale televisie Het gebruik van een netwerknummer is historisch gegroeid maar het verschil in nummers bij een kabelexploitant (en de abonnees) heeft geen enkele toegevoegde waarde. Het is aannemelijk dat na verloop van tijd kabelbedrijven die nu nog legio netwerknummers hanteren dit synchroniseren naar één en hetzelfde nummer voor hun hele verzorgingsgebied. Raadpleeg de website van de kabelexploitant voor het juiste nummer. Als het netwerknummer niet correct is, zijn aan de televisiekanalen niet de juiste frequenties gekoppeld. Hierdoor staan er wel diverse kanalen in de lijst van de ontvanger, maar is er geen beeld. Ontvangstproblemen Als het digitale televisiebeeld blokjes bevat of er is in het geheel geen beeld dan kan dat aan de signaalkwaliteit liggen. Het is raadzaam om over te schakelen naar analoge televisie om er zeker van te zijn dat er wel analoge zenders op de kabelaansluiting aanwezig zijn. Als het analoge televisiebeeld slecht van kwaliteit is (bijvoorbeeld veel ruis in het beeld), is dat een aanwijzing dat ook de signaalsterkte voor de digitale ontvanger onvoldoende is. De kwaliteit van het digitale signaal is via het menu van de decoder op te vragen. De waarden die bijna altijd weergegeven worden zijn: Kwaliteit Signaalsterkte Bit Error Rate (BER) Kwaliteit en signaalsterkte De kwaliteit moet op 100% staan. Voor de signaalsterkte geldt geen eis, de ontvangst kan nog goed zijn bij een signaalsterkte van bijvoorbeeld 30%. Dit betekent dat de signaalsterkte 30% is van het maximaal toegelaten signaal. In de praktijk blijkt dat de afgelezen waarde wel een goede indicatie is voor de signaalsterkte maar dat er geen absolute betekenis aan kan worden gegeven. Bit Error Rate (BER) De BER staat normaal op 0 of zeer dicht bij 0, bijvoorbeeld 0 E-6. De waarde geeft aan hoeveel bits er verkeerd ontvangen zijn per miljoen. Als de waarde 885 E-6 is, dan zijn er 885 op de miljoen bits verkeerd ontvangen. Merkbare beeldfouten treden pas op vanaf ongeveer 1000 E-6 (1 op 1000). Kortstondige fouten die het beeld bijvoorbeeld doen bevriezen leiden niet direct tot een verhoogde BER omdat voor de BER-meting enige tijd nodig is. HDTV Gewone digitale TV wordt ook wel aangeduid als SDTV (Standard Definition Television). Deze vorm van digitale televisie bestaat op de Nederlandse kabel ongeveer vanaf de eeuwwisseling. Bij HDTV (High Definition Television) is het aantal beeldlijnen groter en het beeld daardoor scherper. Het beeldformaat heeft standaard de verhouding 16:9. Een korte historie over het ontstaan van HDTV In 1986 ging een project van start waaraan verschillende Europese ondernemingen in samenwerkingsverband deelnamen om een 16:9 HDTV-systeem te ontwikkelen, genaamd HD-MAC. MAC staat voor Multiplexed Analogue Components, een voor satelliet ontwikkelde standaard. De achtergrond was dat als deze Europese norm wereldwijd tot standaard verheven zou worden, Europa een belangrijke rol zou blijven spelen in de consumentenelektronica, zonder Japanse dominantie. Japan had al zijn eigen HDTV-systeem (MUSE) dat echter niet als wereldstandaard geaccepteerd werd. De plannen waren ambitieus want het aantal beoogde beeldlijnen was met 1250 het dubbele van standaardtelevisie (PAL 2 ) en groter dan het huidige HD-formaat. 2 Phase Alternating Line. Een techniek om de fase van de kleurendraaggolf stabiel te houden 19