1. EuroDocsis Introduction
A short course about the introduction of EuroDocsis 1.1

2. Why this course? EuroDocsis 1.1 is new
A lot of previous systems exist in Casema e.g. Demos, DVB, COM21
A lot of related subjects such as TPA, SI, SP, different OS IHN, EMC, LVD AAA, QoS but what does it mean? (even if you know them all, this presentation may be interesting for you)
ED EuroDocsis
AAA Authorisation, Autentication and Accounting, de basis voor de business (komt in deze cursus aan de orde)
CoS Class of Service (meestal alleen snelheids differentiatie, wordt gebruikt in EuroDocsis1.0)
QoS Quality of Service, de differentiatie in diensten die men aan de klant kan bieden (totaal pakket van service differentiatie param., ED1.1 omvat Prioriteit aangeven bij capaciteitsoverschrijding, snelheidsmarges, value added services, zoals eigen web site capaciteit, support overeenkomst 7/24 or 5/8)
IHN Kan ik het huidige gammele netwerk van de klant gebruiken voor interactief verkeer of moet ik voorkomen dat hij dat stuk hobbywerk daarvoor gebruikt.
EMC Electro Magnetic Compatibility.Moet ik me houden aan de richtlijnen voor straling en storing of is dat iemand anders zijn business?
LDV Moet ik me houden aan de richtlijnen voor veiligheid of is dat iemand anders zijn business? (komt in deze cursus aan de orde)
CNP Cable Network Provider (bij Casema de NO functie)
ISP Internet Service Provider (bij Casema de MM c.q. Wanadoo functie
TPA Third Party Access, kunnen andere ISP over ons net naar de klant?
SI Self Installation (klant aspect, in hoeverre kan hij het modem zelf aansluiten
SP Self Provisioning, Geef ik de klant een CD en dan kan hij alles zo opstarten of moeten we meer doen met wachtwoord uitgiftes etc.

3. Agenda for today EuroDocsis introduction System Issues
planning,
some features,
COM21, DVB, Docsis, EuroDocsis comparison
System Issues
NGP, implementation of other market areas,
system calculations (capacity, line price),
linking to the PC
Implementation issues
Suppliers comparison,
Self installation and provisioning
Introductie, Samenvatting en begrippen uitleg
Ontwikkeling ED in tijd (Milestones), Tijdpad met milestones leveranciers en Casema
Wat kan EuroDocsis in technische zin
Vergelijking DVB, Docsis, EuroDocsis en Com21, commercieel, Casema positie, mogelijkheden
KOFFIE plus onderlinge discussie
Relatie ED-NGP & Toekomstige ontwikkelingen, Interactive TV en telefonie
Enkele systeem berekeningen, Capaciteit, subscr./CMTS, lijnprijs
ED in combinatie met WLAN, Ethernet, DVB,STB, Combinatie van ED en WLAN, Ethernet, DVB-STB
TPA (Third Party Access, Wat doet Casema en andere CNP's, consequenties
LUNCH plus onderlinge discussie
Vergelijking van leveranciers, Technische vergelijking van EuroDocsis leveranciers
Self installation en self provisioning, Demo opstelling + gebruik slechte kabel
Vragen en opmerkingen

4. Our goals Roll out without major surprises.
Broad knowledge about EuroDocsis 1.1 (not only technical possibilities and blockings, also the market related ones must be known)
Low line price (what the hell is line price!) (everybody knows its importance, nobody uses it, somebody calculated it, anybody does it his way)
Get a modem system that is cheaper and more flexible than COM21's system today
Je kan een goedkoop modem te pakken krijgen die een configiratie vereist dat leidt tot zeer hoge lijjnprijzen. Dan heb je niets gewonnen. De modemprijs is dus eigenlijk onbelangrijk maar het rekent natuurlijk wel makkelijk.
Voor de roll out moet je ook kosten maken. Een onverwachte tegenslag vooral een met veel impact, is de ondergang voor de tatgets die je wil halen.
Hier helpt alleen kennis en "awareness". Wie weet wat, weten we met z'n allen alles wat nodig is?
Hebben we het goed getest van te voren?
Is het bestaande netwerk geschikt voor dit systeem of lopen we weer tegen de oscillerende versterkers van Bosch in in Den Haag.
Doen we het op een manier die toekomstvast is of lopen we bij een grotere penetratie aan tegen legal problemen i.v.m. EMC, TPA etc.

5. 1-10-100 rule RFQ phase Trial and test phase Business phase
good questions
understanding
- the subject
- the supplier
right choice
change cost
some days
what must be test what are the criteria
understanding
- the need for the test
- the test results
- the consequences
right choice
change cost
a few man-weeks
reliability, availability
serviceability
upgradeability
installability
understanding
changing cost a lot more
De totale RFQ fase heeft enkele manjaren geduurd. Enkelen weten nu vrij goed wat kan en wat niet kan, hoe het systeem werkt en wat er nog ontwikkeld moet worden.
Deze kennis moet de rest van het bedrijf in.
De test fase is in volle gang als hierin nieuwe problemen naar voren komen dan kan dit vertraging opleveren. Deze problemen zijn minder te verwachten naarmate we de RFQ fase beter hebben doorlopen.
Ook deze kennis moet het bedrijf in.
De roll out in de derde fase moet goed verlopen. Het moet in elk van onze netten goed verlopen. Daarom is het zich houden aan de richtlijnen ook zo belangrijk. Hoe meer verschillende netconcepten, hoe meer risico's bij de roll out.
De kennis die hier vrij komt moet terug vloeien naar de mensen die straks weer in de volgende RFQ en test fase aan de gang moeten.

6. Issues that are (partly) not covered
Regulatory issues If it is mandatory, only the board can and must decide since the president (and his MT) is mostly personally responsible. Examples:
LT Legal Tapping, government must be able to tap
EMC Radiation & interfering other systems like air traffic
LDV Low-Voltage Directive, Safety due to mains voltage
IHN Configurations and responsibility (only TPA aspects) basis for seminar is: Cable operator is not responsible for IHN AOP + NTU + modem together, no usage of existing IHN for interactive traffic, Ethernet from modem to the PC
Legal tapping (mogelijkheid tot afluisteren door de daartoe bevoegde overheidsdiensten)
Legal tapping moet door de overheid kunnen worden uitgevoerd op alle IP verkeer van elle ISP's op elk willekeurig tijdstip zonder dat de ISP en/of Netwerk beheerder daar weet van behoeft te hebben Het volgen van de legal tappingdirectieve van de Nederlandse overheid is verplicht.
EMC
Het zich houden aan de standaard EMC richtlijnen m.b.t. maximum uitstraling van uit alle netdelen die onder verantwoordelijkheid van de netwerkbeheerder en/of ISP vallen. Deze richtlijnen komen voort uit de Europese EMC directieven en het volgen ervan is verplicht.
LDV
Het zich houden aan de standaard veiligheidsrichtlijnen m.b.t. netspannings en aardings aspecten van alle netdelen die onder verantwoordelijkheid van de netwerkbeheerder en/of ISP vallen. Deze richtlijnen komen voort uit de Europese EMC directieven en het volgen ervan is verplicht.
IHN
De configuratie en verantwoordelijksaspecten worden door de IHN-groep gecovered. In deze course wordt uitgegaan van de oplossing van AOP + NTU + modem dicht bij elkaar, geen interactiviteit over het bestaande IHN en Ethernet naar de PC. In dit geval is Casema niet verantwordelijk voor IHN na de NTU omdat ze het niet aanlegt en aan hoeft te leggen.
SI = Self installation

7. Development of Euro-DOCSIS in Time
Cursus voor niet-technici
3 mei 2002
If you have questions about the training module “Development of Euro-DOCSIS in Time”, please contact:
Rob Goerres
Casema Network Operations
Department Quality Assurance
Phone or
MailTo: or
Thomas Petersen
Casema BTD - CBT - SDS
phone: or
MailTo:

8. CableLabs In 1988, CableLabs was founded in the USA
CableLabs serves the cable television industry by:
researching and identifying new broadband technologies;
authoring specifications, certifying products and spreading information.
CableLabs benefits the cable television industry and consumers by:
enabling interoperability among different cable systems;
facilitating retail availability of cable modems and advanced services; and helping cable operators deploy innovative broadband technologies
CableLabs’ own mission statement from their web site: www. cablelabs.com:
“CableLabs was founded by members of the cable television industry as a non-profit research and development consortium that is dedicated to pursuing new cable telecommunications technologies and to helping its cable operator members integrate those technical advancements into their business objectives.”

9. DOCSIS summary Website: www.cablelabs.com
Several DOCSIS 1.0 and DOCSIS 1.1 CM and CMTS manufacturers have successfully received the certificate for multiple DOCSIS compliant equipment:
203 DOCSIS1.0-certified cable modems as of April 2002
26 DOCSIS1.0-qualified CMTS as of April DOCSIS1.1-certified cable modems as of April 2002
6 DOCSIS1.1-qualified CMTS as of April 2002
Although there are continuously certification waves going on within CableLabs for DOCSIS 1.0 and DOCSIS 1.1 compliant equipment, both specification sets including the ATP and PICS are updated regularly if this is required.
In late 2001, CableLabs published the Advanced PHY (also known as DOCSIS 2.0) specification.
Abbreviations:
ATP - Acceptance Test Plan
PICS - Protocol Implementation Conformance Statement

10. DOCSIS summary
Version Spec PICS/ATP 1st Certif. CMs CMTSs Market
1.0 '97 '98 ' Roll out
1.1 '99 00Q3 01Q Roll out
CCCM '00 01Q2 02Q Waiting
Q4 t.b.d. t.b.d Waiting
CCCM = CPE controlled CM, t.b.d.= to be defined
1.0
1.1
CCCM
Several DOCSIS 1.0 and DOCSIS 1.1 CM and CMTS manufacturers have successfully received the certificate for multiple DOCSIS compliant equipment:
203 DOCSIS1.0-certified cable modems as of April 2002
26 DOCSIS1.0-qualified CMTS as of April DOCSIS1.1-certified cable modems as of April 2002
6 DOCSIS1.1-qualified CMTS as of April 2002
Although there are continuously certification waves going on within CableLabs for DOCSIS 1.0 and DOCSIS 1.1 compliant equipment, both specification sets including the ATP and PICS are updated regularly if this is required.
In late 2001, CableLabs published the Advanced PHY (also known as DOCSIS 2.0) specification.
Abbreviations:
ATP - Acceptance Test Plan
PICS - Protocol Implementation Conformance Statement
2.0
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003

11. History of Euro-DOCSIS
In October 1999, TOCOF was founded and selected Ghent University to establish and conduct Euro-DOCSIS interoperability and certification program
In February 2000, Euro-DOCSIS annex N is approved
In May 2000, tComLabs at Ghent and Euro-DOCSIS Certification Board (ECB) were founded
In June 2000, first certification wave for Euro-DOCSIS 1.0 products by tComLabs
The first Telecom Over Cable Operator Forum (TOCOF) members were Cable&Wireless, Net Cologne Cable, NOOS, NTL, Telenet, Telewest and UPC. Immediately after foundation, TOCOF selected Ghent University to establish and conduct Euro-DOCSIS interoperability and certification program similar to the one conducted by CableLabs in the USA.
After the development of the DOCSIS specifications by CableLabs in order to standardise IP traffic over American cable networks, these specifications were expanded by Ghent University with Annex N to be conform with the needs of European cable network operators. The TOCOF members approved this Annex N.
tComLabs as a spin-off of Ghent University was founded to act as Euro-DOCSIS certification lab on behalf of the Euro-DOCSIS Certification Board (ECB), which was founded to decide and to grant the certification of Euro-DOCSIS compliant equipment on the basis of testing results gathered by tComLabs. Also, the ECB takes the final decision with regard of Euro-DOCSIS and other related specifications. The first members of the ECB were Net Cologne Cable, NTL, Telenet, Telewest and UPC. Late 2001, Casema joined the ECB.

12. EuroDOCSIS summary Website: www.tcomlabs.com
Several Euro-DOCSIS 1.0 CM and CMTS manufacturers have successfully received the certificate for multiple Euro-DOCSIS compliant equipment:
28 Euro-DOCSIS 1.0-certified CMs as of end 2001;
16 Euro-DOCSIS 1.0-qualified CMTS as of end Until end of 2001, no CM nor CMTS has received yet the certificate for Euro-DOCSIS 1.1 compliance. The outcome of the latest certification wave in April 2002 is not included yet in this summary.
Although there are continuously certification waves going on within tComLabs for Euro-DOCSIS 1.0 and Euro-DOCSIS 1.1 compliant equipment, both specification sets including the ATP and PICS are updated regularly if this is required.
Casema’s New Generation Platform project is quite ambitious. The initial planning to roll out equipment for providing Internet services is preceding the certification of the first Euro-DOCSIS 1.1 products.

13. EuroDOCSIS summary
Version Spec PICS/ATP 1st Certif. CMs CMTSs Market
Q1 00Q2 00Q Roll out
Q3 01Q3 01Q Delayed
2.0 ??? ??? ??? Waiting
ED1.0
ED1.1
2000
2001
2002
2003
Several Euro-DOCSIS 1.0 CM and CMTS manufacturers have successfully received the certificate for multiple Euro-DOCSIS compliant equipment:
28 Euro-DOCSIS 1.0-certified CMs as of end 2001;
16 Euro-DOCSIS 1.0-qualified CMTS as of end Until end of 2001, no CM nor CMTS has received yet the certificate for Euro-DOCSIS 1.1 compliance. The outcome of the latest certification wave in April 2002 is not included yet in this summary.
Although there are continuously certification waves going on within tComLabs for Euro-DOCSIS 1.0 and Euro-DOCSIS 1.1 compliant equipment, both specification sets including the ATP and PICS are updated regularly if this is required.
Casema’s New Generation Platform project is quite ambitious. The initial planning to roll out equipment for providing Internet services is preceding the certification of the first Euro-DOCSIS 1.1 products.
ED1.0 ED1.1 roll out
RFQ NGP
Selection
TPA

14. Euro-Docsis Technische inleiding
Korte technische inleiding om een aantal begrippen te verklaren

15. DOCSIS
Data
Over
Cable
Services
Interface
Specifications

16. DOCSIS Amerikaanse standaard Gestandaardiseerde apparatuur
CM ( kabelmodem) en CMTS (netwerkapparatuur) mogen van een verschillende fabrikant zijn
De Docsis specifiaties zijn ontwikkeld door de Cable television Laborratories (CableLabs)

17. EuroDOCSIS Europese versie van DOCSIS
Aanpassingen aan Europese kabelnetten
Kanaalbandbreedte
Upstream frequency range
Downstream frequency range
EuroDocsis is een aanpassing van de Amerikaanse Docsis standaard. De aanpassingen betreffen met name de kanaalbandbreedte. In plaats van 6 MHz kent EuroDocsis een bandbreedte van 8 MHz. Ook de Upstream en de Downstream Frequenties zijn anders. Dat heeft te maken met de andere freqenctie indeling in Amerika.

18. Reference Model Compleet
Operations Support System
Cable Modem
CPE Interface
O/E
Node
CMTS RF interface
O/E
Node
SNMPV3
Mod TX
Backbone
Transport
Adapter
Network
Termination
O/E
Node
Cable
modem
CPE RX
Het Operations Support systeem zorgt voor het beheer van de CMTS en via de CMTs ook van aangesloten kabelmodems. De standaard voorziet het gebruik van SNMP 3. (Simple Netwerk Management Protocol versie 3)
Daar naast zijn een aantal parameters met bijbehorende parameters vastgelegd in de standaard.
Op die manier kan een managementsysteem van fabrikant A informatie opvragen ( en ook krijgen) bij een CMTS van Fabrikant B en modems van fabrikant C.
Ook het downloaden van software naar een een CMTS en modems van andere fabrikanten en de provisioning van nieuwe modems is mogelijk.
Met behulp van een zogenaamde Configfile is het mogelijk om de parameters van de dienstverlening die met een klant is afgesproken in te stellen. Dit is uiteraard ook mogelijk om een aantal Configfiles standaard voor te bereiden.
CMTS-NSI. Cable Modem Termination System Netwerk Side Interface. Mogelijke interfaces zijn gigaehternet, ATM en SDH
CTMS-RFI. Radio Frequency Interface van de CMTS. Het interface van de CMTS met het CATV netwerk.
CM-RF Radio Frequency Interface van het kabelmodem met het kabelnetwerk
CMCI-NSI Cable Modem Termination System Network Side Interface. Het koppelvlak tussen het modem en de computer van de klant.
Dem
Cable modem
Termination system
CMTS-NSI
Cable Modem RF Interface
NSI = Network-Side interface

19. Operations Support System
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) server
Time of Day Server
TFTP(Trivial File Transfer Protocol) server

20. De DHCP server zorgt voor:
Het IP adres van het Modem
Het IP adres van de Time of day server
Het IP adres van de TFTP server
Naam van de Config file
DCHP lease: tijd dat IP adres aan het modem is toegekend

21. Time of day Server Zorgt voor: de tijdsindicatie
samen met offset wordt dat de juiste lokale tijd

22. TFTP De TFTP server zorgt voor: Config file
Netwerk toegang configuratie setting
Class of Service configuratie setting
Quality of Service configuratie setting
Baseline Privacy configuratie setting

23. TPA Toegang via derde partijen Modem maakt verbinding met Casema
CPE (PC) maakt verbinding met ISP
Twee afzonderlijke procedures
CPE(PC) heeft IP adres
Modem heeft IP adres

24. Baseline Privacy Bied een zeker niveau van versleuteling
Authenticiteit van CM en CTMS
Docsis 1.0 BPI Niet voor CM
Docsis 1.1 BPI Voor CM via digitale handtekening
Zorgt dat CM alleen toegang heeft tot diensten waarvoor het is geautoriseerd
Docsis 1.0 via MAC adres

25. Baseline Privacy
Zorgt dat CM alleen toegang heeft tot diensten waarvoor het is geautoriseerd
Docsis 1.0 via MAC adres
Docsis 1.1 via MAC adres en Digitale handtekening.

26. Downstream CM CM CM CMTS CM CMTS- Cable CM Modem Termination System CM
CM-Cable Modem

27. Downstream Frequency gebied:108-862 MHz
Bandbreedte: 8MHz/ eff 7,96 MHz
QAM 64 (QAM 256)
MPEG-2 datastream
Bruto Bitsnelheid: 42 Mbit/s tot 56 Mbit/s

28. Upstream CM CM CM CMTS CM CMTS- Cable Modem Termination System
Instraling CM
CPE- Customer Premises Equipment
IHN-InHouse Network
Onder Upstream wordt het retour verkeer van de klant naar de CMTS verstaan.
Voor het upsteamverkeer wordt gebruik gemaakt van de zogenaamde onderband, ( 5MHz tot maximaal 60 MHz) het frequentie gebied onder de FM band.
Problemen in de onderband worden veroorzaakt door stoorsignalen vanuit:
de aangesloten modems en instraling door slechte montage en slechte afscherming van inhuisnetwerken
Bij het upstream verkeer geldt dat veel relatief kleine storingensignalen bij elkaar opgeteld toch één groot stoorsignaal vormen. CM
CPE
IHN

29. Upstream Freqency range: 5 MHz-65 MHz
Bandbreedte : 0.2 ;0.4 ;0.8 ;1.6 of 3.2 Mhz
QPSK of 16 QAM
Bitsnelheid: 0,128 …10,24 Mb/s

30. Wat is maximaal mogelijk ?
Bit/Hz 9
256QAM 8 7
Shannon limit 6
128QAM
64QAM 5 4
Maximale Signaal/ruis
CATV
netwerk 3
De minimale signaalruis verhouding bij de doorgifte van PAL signalen via een
CATV netwerk bedraagt 44 dB. Omdat het niveau van een QAM signaal 10 a
13 dB lager wordt ingeregeld wordt de signaalruis verhouding 13 dB lager
Omdat de bandbreedte van een QAM signaal 8 MHz in plaats van 5 Mhz ligt
het ruis niveau ook 2 dB hoger 10log (8/5).
De minimaal toegestane signaalruis verhouding voor QAM signalen wordt
daarmee = 32 dB
Hieruit volgt dat de doorgifte van QAM 256, dat een hogere signaalruis
verhouding vereist, niet mogelijk is. 2
32 dB 1 10 20
CNR [dB]

31. CNR zichtbaar gemaakt Grote CNR Kleine CNR
In de tekening worden twee QAM signalen getoond. Rsp met een grote SNR en een Kleine CNR en dus een Grote ruis.
Elk vierkantje in de tekening komt over een met een combinatie van zes bits. Er is een vierkantje dat overeenkomt met de waarde Naastliggende vierkantjes hebben de waardes , , etc. De zender zal een de bitcombinatie versturen als een signaal (puntje) in het bijbehorende vierkantje.
Door een te slechte signaal-ruis afstand bij het rechter plaatje ziet de ontvanger echter een signaal in het vierkantje dat bij hoort. Er is dus een bitfout opgetreden. In eerste instantie teerden er alleen Bitfouten op. Deze bitfouten worden door een datacommunicatie protocol gecorrigeerd.
Dat werkt als volgt: De bits worden in groepjes verstuurd. Zo een groepje heet een frame of een pakket. Elk pakket is genummerd en bevat een code waarmee de ontvanger kan zien of er een fout in het pakket is opgetreden. Als dat het geval is vraagt de ontvanger om retransmissie.
Met andere woorden het foute pakket moet opnieuw worden uitgezonden. Indien het aantal bitfouten beperkt is zal de klant hier weinig van merken. Maar als het aantal bit fouten toeneemt zal een steeds groter deel van de capaciteit gebruikt worden voor het opnieuw zenden van pakketen. Uiteindelijk ontstaat de situatie dat de verbinding weg valt. In het constellatiediagram van het signaal is dan één grote wolk zichtbaar.
Grote CNR
Kleine CNR

32. (Euro)Docsis to DVB/COM21 issues
A short course about the differences between DVB COM21 and (Euro-)DOCSIS
Cursusmodule: Vergelijking EuroDOCSIS-DVB
Doelgroep: Management, degenen die moeten omschakelen van DVB en COM21 naar EuroDOCSIS

33. DVB, COM21, (Euro)Docsis DVB EuroDocsis EBU Docsis COM21 From 1995
A/V + IP (+ tel.)
Origin: Europe EBU
Multimedia standard
IP development failed
due to weak CNP support
EuroDocsis
From 2000
IP + tel. only
Origin: Europe tComLabs
IP oriented standard
Video streaming development
due to lack of CNP pushing
EBU
COM21
From 1996
IP only (+ tel.)
Origin: USA COM21
IP oriented proprietary
One vendor only
due to that, too expensive
Docsis
From 1997
IP + tel. only
Origin: USA CableLabs
IP oriented standard
Video streaming development
due to lack of broadcast vision
Een groffe vergelijking op historische gronden is in deze sheet weergegeven.
E.e.a. spreekt voor zichzelf.
Oorspronkelijk werd in Europa gestreefd naar de invoering van DVB-C voor digitale distributie over kabel. Voor interactive diensten was een additionele standaard beschikbaar onder de naam DVB-RC. Daar het hier op platform niveau over multimediale standaarden ging waren deze geschikt voor het opzetten van audi/video, internet en telefonieplatformen.
COM21 kwam voor internet eerder op dan Docsis en DVB. Vanwege de tijdsdruk was het voor de hand liggend om deze proprietary standaard te kiezen.
Door agressieve marketing vanuit het Amerikaanse DOCSIS-kamp en de zwakke marketing van de Europese industrie en de zwakke positie van de kabelexploitanten (die bovendien steeds sterker onder Amerikaanse invloed kwamen te staan), heeft DVB-C en COM21 het uiteindelijk voor het internet en het telefonieplatform als standaard niet gehaald. De consequentie is dat er nu in principe twee standaarden gebruikt moeten worden:
DVB-C voor audio/video met een mogelijke uitbreiding richting DVB-RC voor iTV
EuroDOCSIS voor internet en telefoniediensten.
Dit zal uiteindelijk de kosten verhogen door complexiteit en gebrek aan flexibiliteit.

34. DVB versus Docsis DVB DOCSIS + CM easily to link with STB
+ Real multimedia vision, DVB for all
+ IPCableCom, later adopted for time- critical services.
+ Developed for world market from European vision. Can be used in either 8 (PAL,SECAM) or 6 MHz (NTSC) systems.
- 8 US channels per DS
+ OOB and IB possible
+ QoS from the beginning. Important in Europe
DOCSIS
- STB link originally not foreseen.
- No multimedia vision, DVB + ED mix
+ IPCableCom, later adopted for time- critical services.
- Developed in USA, for USA. DOCSIS is not suitable for other regions, it declares the EuroDOCSIS version.
+ 4 to 8 channels per DS (vendor dep.)
- Only IB possible.
- QoS was not in DOCSIS1.0 CoS only. In USA less interest.
DVB is van origine voor infrastructuren een multimediale standaard. Er is veel aandacht besteed aan content uitwisselbaarheid tussen satelliet, kabel, en terrestrial voor audio en video. Later is op IP-protocollen gebaseerde interactiviteit toegevoegd.
USA (Cablelabs) had bij het ontwikkelen van DOCSIS slechts een doel, namelijk het ontwikkelen van een internet-over-kabelstandaard, waarbij alleen gekeken werd naar de kabelneteisen in USA. DOCSIS kent derhalve geen soortelijke ontwikkelingen voor andere media zoals satelliet en terrestrial. DOCSIS is dus ook niet geschikt voor 8 MHz gebaseerde netwerken. DOCSIS voldoet niet aan de Euroepse regelgeving. De Amerikaanse industirele lobby voor het toetreden tot de Europese markt heeft daarom geleid tot een compromisontwikkeling genaamd EuroDOCSIS. In theorie wordt hierbij aan alle Europese eisen voldaan. Men is echter nog steeds gebonden aan de ontwikkelingen in de US. Als men in Europa bijvoorbeeld QoS wilt hebben dan bepaald de interesse voor QoS in US ervoor of het er komt en wanneer.
The many pro's for DVB shows the technical superiority for the European market
but the market decided differently. DVB and EuroDocsis will be used simultanuously
OOB = Out of Band, separate control downstream based on QPSK 2 Mb/s IB = In Band, control signals in main downstream band
multimedia = satellite, cable, terrestrial

35. COM21 versus Euro(Docsis)
- Proprietary, monopoly position
+ Mature proven technology
- Downstream 6 MHz, NTSC oriented, 27 Mb/s in 8 MHz
- Upstream 1,7 MHz QPSK only
- Bridged CMTS based VLAN tagging
- Tel: very expensive propriatary
+ Internet: QoS and billing,
- PPPoE like virtual IP encapsulation (proprietary)
- Too transparent for ISP (CNP problem)
- iTV: no iTV but video streaming
Europe (EuroDOCSIS)
+ Interoperable between many vendors
- Step into the dark but it will work finally
+ Downstream 8 MHz, PAL oriented, 38 Mb/s in 8 MHz
- Upstream 1,7 MHz QPSK only
+ Routed CMTS (can be used as bridged)
+ Tel: ETSI-POTS, ISDN, VoIP
+ Internet: QoS and billing (if ED1.1_
+ MPLS, VPN but Cisco dominated up to now
- Better TPA, standard
+ iTV: over Ethernet/ EuroDOCSIS
There are good reasons to step from COM21 to EuroDocsis 1.1

36. EuroDocsis versus Docsis part 1
USA DOCSIS (ETSI ES )
- ITU region 2 oriented ("New World plan") US MHz DS MHz, NTSC oriented grid
- FCC commitment for EMC, safety
- USA LV safety based on 110 V
- Commitment to US local standards e.g. low reflection requirements
- Under US supervision for e.g. interoperability via CableLabs. Cannot be influenced by Eur. CNP's.
- US Cablecom solutions for telephony
- Network: tree & branch, aboveground
EuroDOCSIS (ES Anx.N)
+ ITU region 1 oriented ("Old World plan") US MHz DS 87, MHz, PAL oriented grid
+ European Directive for EMC (EMCD)
+ European Directive for safety (LVD)
+ Commitment to Cenelec EN with higher reflection requirements
+ Under European supervision for e.g. interoperability via tComLabs. Influenced by Eur. CNP's (e.g. ISDN)
+ Eur. Cablecom solutions for telephony
+ Networks: (mini-) star based, buried
Docsis shows a year in advance what we can expect from EuroDocsis

37. EuroDocsis versus Docsis part 2
USA DOCSIS
+ Node size now later due to interactivity
- Drop lines to IHN
+ Home-RF is defacto standard, very USB oriented
- DS 6 MHz NTSC based, gives 25% lower efficiency in 8 MHz (27 Mb/s)
+ Network is renovated for 256QAM?
- US 3,5 MHz with 16QAM is used with fall-back mode 2,56…10 Mb/s
- Tel: US-POTS, VoIP
- Internet: plain internet for the time being, no iTV but video streaming
EuroDOCSIS
- Node size now later 250 by interactivity
+ AOP-NTU connection to IHN
- No common IHN solution, Ethernet recommended, is the only cheap solution
+ DS is 8 MHz PAL based. Full 38 Mb/s. European DVB fits in EuroDOCSIS.
- Network not good enough for 256QAM
- US 1,7 MHz only possible with QPSK, 2,56 may be 5,12 Mb/s in 3,5 MHz
+ Tel: ETSI-POTS, ISDN, VoIP
+ Internet: QoS and billing, MPLS, VPN, iTV over Ethernet/ EuroDOCSIS
Environmental market conditions are completely different

38. EuroDocsis 1.0; 1.1; 2.0 EuroDOCSIS 1.0 - Telephony is not possible
- CoS only
- TPA cannot be implemented
EuroDOCSIS 1.1
+ Telephony VoIP under development
+ Service enhancement QoS, payload header suppression
+ IP multicast enhancement and encryption (cond. access)
Better operations, SNMP v3, Account mgnt. Fault mgnt.
+ TPA is possible under certain conditions
In USA, Docsis1.0 was the first step to a standardized solution. It was adopted by Europe in the EuroDocsis1.0 version.
The 1.0 version had many weak functions on the higher layers regarding advanced service support in a CATV environment.
Therefor the 1.1 version was following rapidly.
There are also still capacity and interference problems in (mainly) upstream. Therefor the step to a 2.0 version (advanced PHY) is rather logical in the technical sense. The question is when the market need for this upgrade will come.
EuroDOCSIS 2.0
- Advanced PHY: S-CDMA (ECI like) and Advanced TDMA new hype of US vendors or is the market waiting for it?
- Starting development, not be certified before 2004?

39. Euro-DOCSIS and Telephony
Cursus voor niet-technici
3 Mei 2002
Voor vragen over het onderdeel “Euro-DOCSIS en Telefonie” kan je terecht bij:
Thomas Petersen
Casema BTD - CBT - SDS
tel.: of

40. VoIP / IP Telephony / Internet Telephony
Gedachten van VoIP varieren van persoon tot persoon
3 verschillende voorbeelden VoIP / IP Telephony: - Voice-over-Internet meestal ‘PC-to-PC’ of ‘PC-to-Phone’ - Corporate VoIP bedrijfstelefonie, o.a. PBX - Carrier-grade VoIP gebruikelijke analoge telefoon
De verschillen worden bepaald door type IP netwerk, toegepaste protocollen, apparatuur, e.d.
De definitie van Voice-over-IP (VoIP) is niet bij iedereen dezelfde. VoIP is
een heel vaag begrip dat door verschillende personen verschillend wordt
geïnterpreteerd.
Er zijn tenminste 3 verschillende toepassingsgebieden voor VoIP dan wel
IP Telephony:
- Carrier-grade VoIP (voor residentiele gebruikers)
- Corporate VoIP (voor zakelijke gebruikers met eigen telefoon netwerk)
- Voice-over-Internet (voor gebruikers die goedkoop willen bellen en een lage kwaliteit accepteren, meestal PC-to-PC of PC-to-phone)
De verwarring met het begrip VoIP wordt veroorzaakt door één gemeen-
schappelijkheid: in alle 3 gevallen wordt het Internet Protocol (IP) gebruikt
t.b.v. de routering van spraak en signalerings pakketten.

41. Architectuur VoIP is gebaseerd op een open architectuur
PacketCable /
IPCablecom Platform
PHY, Broadband Modem Physical layer (modulation)
MAC, Media Access Control (addressing)
EuroDOCSIS 1.1 Platform
Internet Protocol
PacketCable / IPCablecom Protocols
IP-based
data services
Voice/Video
Conferencing
iTV
services
Euro-DOCSIS 1.0 is één technische specificatie (een andere specificatie is bv.
DVB-RC) voor de onderste laag van een HFC-netwerk t.b.v. de transport van
IP-verkeer.
Maar alleen met een Euro-DOCSIS transport laag dan wel met de mogelijkheid
tot IP-verkeer is nog geen telefonie service (Voice-over-IP) mogelijk.
T.b.v. het leveren van telefonie services is een tweede laag boven de Euro-
DOCSIS transport laag noodzakelijk. Bovendien moest de Euro-DOCSIS 1.0
specificatie worden aangepast om ook andere services met tijds-kritisch karakter
en met hoge eisen aan de QoS (zoals telefonie, iTV, gaming, VoD) te kunnen
leveren.
Hieruit zijn de Euro-DOCSIS 1.1 (verbeterde onderste transport laag) en
de IPCablecom (bovenste laag) specificaties voortgekomen

42. Geschiedenis van Carrier-Grade VoIP over Cable
In 1998 begon CableLabs met PacketCable (Pkt)
Begin 2001 begon ECCA met IPCablecom project
In maart 2001 begonnen ETSI en ITU-T met technische specificaties voor IPCableCom
Omvattende aanpassingen in ETSI IPCablecom standaarden zorgen voor vertragingen in het proces
GEVOLG: Onzekerheid over certificatie en onduidelijkheid over definitieve eisen
In 1998 begon CableLabs in de VS met het project PacketCable (Pkt). Het was de bedoeling om specificaties op te stellen die niet alleen puur data diensten over HFC-netwerken mogelijk te maken maar ook tijd-kritische telefonie en multi-media diensten met hoge eisen aan de Quality of Service (QoS) zoals vertraging, jitter en packet loss.
Begin 2001 begon de ECCA erover na te denken hoe de Packetcable specificaties in Europese netwerken kunnen worden toegepast. Er werd het zogenaamde Euro-PacketCable project opgestart met het doel een “Top Level Requirements” document voor Europese behoeftes op te stellen. De gedachte was om zo mogelijk een soortgelijk traject als DOCSIS  Euro- DOCSIS in te gaan. Later werd voor de Europese versie van PacketCable de naam IPCableCom en niet meer Euro-PacketCable gekozen.
In maart 2001 begonnen ETSI en ITU-T met technische specificaties voor IPCablecom. De basis hiervoor waren de Amerikaanse Packetcable specificaties. De ETSI IPCablecom standaard bestaat tegenwoordig uit 26 specificaties.
De standaardisatie van PacketCable is nog lopend. Regelmatig worden updates van de verschillende specificaties aangeleverd. Het PacketCable certificatie proces zit nog in het voorbereidingstraject bij CableLabs en dus is er nog geen gecertificeerd apparatuur.
Een aantal ETSI IPCablecom specificaties zijn nu gepubliceerd maar vele specificaties zijn nog steeds in de beginfase. De voorbereidingen voor het certificatie proces voor ETSI IPCablecom zijn nog niet begonnen.

43. New Generation Platform (NGP)
Casema project NGP doelstelling is selectie van: ‘Euro-DOCSIS IPCableCom’ apparatuur
Fasering van NGP
Fase 1: Internet services (vervanging Com21)
Fase 2: Third-Party access voor andere ISPs
Fase 3: Self Provisioning & Self Installation
Fase 4: Telefonie
Het NGP project van Casema werd in mei 2001 opgezet met het schrijven van een Request For Quotation (RFQ) document. De insteek was om Internet, Telefonie en iTV diensten aan te gaan bieden over een infrastructuur die tevens voor Third-Party-Access en Self-Provisioning van kabel modems geschikt is. Daarom werd als uitgangspunt gekozen voor Euro-DOCSIS 1.1 apparatuur (CM en CMTS) en voor IPCablecom apparatuur (MTA en VGW). Het RFQ document werd in september 2001 naar een groot aantal leveranciers gestuurd waarvan in februari 2002 nog 3 waren overgebleven na Casema’s beoordeling van de antwoorden.
De roll-out werd initieel in verschillende fases gepland waarvan de vervanging van Com21-apparatuur de hoogste prioriteit had. De roll-out van deze eerste fase werd gepland voor Q
In verband met diverse omstandigheden (certificatie van Euro-DOCSIS 1.1 apparatuur nog niet geslaagd, standaardisatie van IPCablecom nog niet afgerond, eisen aan TPA en self-provisioning nog niet helemaal duidelijk, etc.) moest deze initiële planning worden uitgesteld.

44. Casema heeft voor de ‘switched VoIP’ architectuur gekozen!
Voice-over-NGP I
2 architecturen gedefinieerd in IPCableCom:
Fully VoIP (softswitch-gebaseerd)
Switched VoIP (gebruikmakend van PSTN switch)
Casema heeft voor de ‘switched VoIP’ architectuur gekozen!
Er zijn tenminste 2 architecturen gedefinieerd in IPCablecom t.b.v. de levering van Telefonie Services:
1. Fully VoIP (softswitch-gebaseerd)
- Fully VoIP is de initieel door PacketCable voorgestelde architectuur.
- Deze VoIP architectuur bestaat tot bij de eindgebruiker uit alleen maar volledig nieuwe componenten zonder gebruik te maken van traditionele telefonie apparatuur zoals een PSTN switch.
- Data en voice maken volledig gebruik van hetzelfde netwerk.
2. Switched VoIP (gebruikmakend van PSTN switch)
- VoIP in het access netwerk t/m een gateway.
- Circuit-switched TDM technologie in de backbone tussen de gateway en de traditionele PSTN switch.
- Een router moet ervoor zorgen dat data en voice traffic in de backbone worden gescheiden en naar twee separate netwerken worden gestuurd.
Casema: Gezien de onzekerheden en onduidelijkheden omtrent certificatie en standaardisatie heeft Casema voor de zekere weg met switched VoIP architectuur gekozen!

45. Voice-over-NGP II Switched VoIP architectuur
Customer premises
Third party
HFC
Network
AOP +
NTU
VGW
Casema
switch
EuroDOCSIS
Telephony signals
Legend
EuroDOCSIS 1.1
SS7
V5.2
HFC Network
Core network
IPCablecom (switched VoIP)
POTS (ISDN
optional)
MTA CM
MTA*
* The MTA can be external or
embedded in the CM
CMTS
Router
Transmission
&
Routers
TSP
3rd
party
TDM-traffic
Abbreviations:
CM - Cable Modem
CMTS - Cable Modem Termination System
ISDN - Integrated Services Digital Network
MTA - Multimedia Terminal Adapter
NTU - Network Termination Unit
POTS - Plain Old Telephone Services
SS7 - Signalling System No. 7
TDM - Time Division Multiplex
TSP - Telephony Service Provider
V5.2 - ETSI standard interface for the support of an Access Network
VGW - V5.2 GateWay (PSTN, ISDN)

46. Voice-over-NGP III Fully VoIP architectuur
IPCablecom
Euro-DOCSIS 1.1
Customer premises
Casema and/or
Third party
HFC
network
AOP +
NTU
CMTS
KPN
EuroDOCSIS
Telephony media flow
Legend
ANS
ANC
ANP
TSP
SS7
PCM+MF sign.
HFC Network
Core network
CMS
MGC
Casema
switch
MGW
SGW
SIP
NCS a1 a2
MTA CM
MTA*
POTS
(ISDN
optional)
Router
Telephony signalling
IPCablecom devices:
CMS - Call Management Server (softswitch)
SGW - Signalling Gateway
MGW - Media Gateway
MGC - Media Gateway Controller
ANS - Announcement Server
ANC - Announcement Controller
ANP - Announcement Player
IPCablecom protocols:
NCS - Network-based Call Signalling
SIP - Session Initiation Protocol
a1 = TGCP between MGC and MGW
a2 = IGCP between MGC and SGW
MGCP - Media Gateway Control Protocol

47. Het iTV platform in NGP
3 mei 2002

48. Behandeld zal worden
1. Mogelijkheden van het gebruik van het iTV platform in relatie tot NGP
2. Aandachtspunten c.q. mogelijk te verwachten problemen

49. Algemeen Twee scenario's voor transport interactieve data:
Via telefoonlijn dmv POTS modem in de STB:
Via KPN
Via MTA in het kabelmodem
Via kabel, down- and upstream via het HFC netwerk.
Twee verschillende stromen:
A/V broadcast = het oversturen van het digitale video, audio en extra programma informatie, uitgezonden in een DVB-downstream kanaal.
Interactieve data = persoonlijke en signaleringsdata, verzonden in EuroDOCSIS 1.1 downstream en upstream kanalen of via de telefoonlijn.

50. Huidige situatie: telefoon retour via KPN
Conventionele A/V broadcast via DVB
Applicatie
server
SDH
netwerk
HFC
netwerk TV R
Modem
pool
KPN
switch
KPN Telefoon lijn
Interactieve data
A/V broadcast wordt alleen downstream verzonden in MPEG2 formaat via 10 DVB kanalen (transport stromen). Op dit moment bestaat de broadcast uit ongeveer 44 DTV programma kanalen (sommige kanalen zijn samengevoegd in een bouquet), 24 NVoD kanalen, een Electronic Program Guide, een kanaal met drie mozaïek overzichten, games, Music Choice en via de TV (TV-mail).
In de toekomst is het mogelijk dat de huidige digitale videokanalen worden verrijkt met extra informatie of click-on’s/ through’s zodat het voor klanten mogelijk wordt om extra informatie op te vragen of kunnen reageren op een TV programma.
Interactieve data is de data die momenteel zowel upstream als downstream wordt verzonden over de KPN telefoonlijn. De KPN telefoonlijn wordt gebruikt om een film te kunnen bestellen uit het NVoD pakket en voor de verzending van de IP data die nodig is voor de TV-mail applicatie (de download en upload) Het versturen en ophalen van de interactieve data voldoet nu niet aan een standaard maar is OpenTV proprietary. De achtergrond en help informatie in de TV-mail applicatie wordt verzonden in the MPEG stroom.

51. Gewenste oplossing met EuroDocsis kabel modem
Conventionele A/V broadcast via DVB
Applicatie
server
IN DATA
R/TV R TV
ED-CM
Ethernet
kaart
SDH
netwerk
HFC
CMTS
Interactieve data via ED 1.1
Het scenario waarbij interactieve informatie heen en terug over de kabel loopt lijkt de meest gewenste oplossing
De A/V broadcast wordt alleen downstream verzonden via DVB kanalen, en gaat niet via het kabelmodem.
De interactieve data zal zowel upstream als downstream worden verzonden via EuroDOCSIS 1.1
Hiervoor bestaan twee oplossingen:
De STB wordt aan een extern kabelmodem aangesloten die gedeeld wordt met het internet platform. De STB zal daarvoor een interne Ethernet kaart moeten krijgen die via UTP kabel wordt aangesloten aan het extern kabelmodem.
De STB krijgt een intern ED kabelmodem. Dit stelt alleen hoge eisen aan het in-huis netwerk (gebruik van goed afgeschermde kabel en er mogen geen splitters of versterkers worden gebruikt), anders kunnen er EME and EMI problemen optreden.
Meterkast

52. Tweede optie: telefoon retour via MTA
Conventionele A/V broadcast via DVB
Applicatie
server
IN DATA
R/TV R TV
SDH
netwerk
HFC
netwerk
CMTS
Tel.
modem
ED-CM
Modem
pool
Casema
switch/GW
MTA
Huidige
telefoon modem
Interactieve data
Dit is een optionele oplossing
Ook hier wordt de A/V broadcast alleen downstream verzonden via DVB kanalen, en gaat niet via het kabelmodem.
De interactieve data zal zowel upstream als downstream worden verzonden via het Telefonie platform.
Deze oplossing is erg vergelijkbaar met de huidige situatie, het huidige telefoon modem in de STB kan worden aangesloten aan de MTA die intern of extern aan de kabelmodem aangesloten zit (tenminste als de klant ook de Casema Telefonie dienst afneemt).
Dit is een logische oplossing voor klanten die al een STB van Casema hebben en ook gebruik willen (gaan) maken van de Casema Telefonie dienst.
Meterkast

53. Gelijktijdig gebruik van het kabelmodem
Downstream
A/V broadcast
+ interactiviteit
Persoonlijke
data
Applicatie
Service
Provider
Casema
netwerk
DVB
IN DATA
R/TV R TV
ED 1.1
Ethernet
kaart
Internet
Service
Provider
ED-CM
De STB en PC beide aangesloten op een extern kabelmodem via CAT-5 kabel aangesloten op
twee aparte RJ-45 connectoren
of een hub
Mogelijke problemen:
Service classificatie van de verschillende data afkomstig of geadresseerd aan de STB of PC van/ naar de juiste service providers. Als de PC en STB op hetzelfde moment worden gebruikt, zal de verschillende IP data in hetzelfde upstream kanaal worden verzonden maar zal moeten worden gerouteerd naar verschillende service providers.Dit moet ook geregeld zijn wanneer TPA verplicht gesteld wordt.
Extra toegevoegde informatie aan een reguliere uitzending wordt verzonden in een DVB broadcast kanaal. De klant reageert op deze informatie en zend interactieve data terug via het upstream kanaal naar de applicatie provider. Deze interactieve IP data is gerelateerd aan een specifiek broadcast kanaal. Hiertoe moet er een bepaalde relatie bestaan tussen DVB en ED, maar deze standaarden bevatten verschillen in data overdracht en communicatie protocollen.
Upstream

54. Tijdskritische diensten in iTV
On-line betalingen:
Ik ga wat
bestellen
Shopping mall via DVB broadcast
Applicatie
Service
Provider
Casema
netwerk
IN DATA
R/TV R TV
Ethernet
kaart
ED-CM
Interactieve data via ED 1.1
In geval van het verrichten van on-line betalingen:
Via een shopping mall of portal is het mogelijk om iets te bestellen. Het afrekenen van de producten kan worden gedaan via software in de STB of met een hardware matig aangebrachte betalingsterminal. Wanneer de mogelijkheid wordt gecreëerd om on-line betalingen te doen (pin betaling) zal er een connectie met Interpay worden gemaakt om gebruikersinformatie en rechten uit te wisselen. Op dit moment bestaan er voor on-line betalingen via betalingsterminals strikte, door Interpay gestelde eisen voor tijdsduur en bit error rate.
te laat =
geen afrekening

55. Tijdskritische diensten in iTV _2
T-commerce:
Die beer
wil ik wel
reclame via DVB broadcast
Casema
network
Application
server
IN DATA
R/TV R TV
Ethernet
card
ED-CM
Additional
info
WWW
Interactieve data via ED 1.1
In geval van een interactieve commercial:
De interactieve commercial wordt uitgezonden in gemiddeld 30 seconden en de klant kan gedurende deze periode bijvoorbeeld extra informatie opvragen. De opgevraagde informatie zal binnen redelijk te verwachten tijd op het scherm moeten verschijnen of op zijn minst een reactie dat de aanvraag is ontvangen. Het zal waarschijnlijk niet als prettig worden ervaren als de reactie meerdere commercials later aankomt. In ED is het mogelijk om prioriteiten te verbinden aan verschillende diensten, maar het is niet duidelijk of een minimum van 30 sec haalbaar is.

56. Samengevat iTV mogelijk in het ED NGP
via het Internetplatform
via het Telefonie platform
Een aantal zaken zullen goed uitgezocht moeten worden
gelijktijdig gebruik PC en STB met de data communicatie tussen verschillende SP’s
het correct laten verlopen van tijdskritische diensten

57. Verschillen DVB en ED in relatie tot iTV
Mei, 2002

58. Algemeen
De DVB standaard is ontwikkeld voor digitale audio en video broadcast waaraan later een module is toegevoegd waarin interactiviteit geregeld wordt. Deze standaard is hierdoor uitermate bruikbaar voor de STB.
DOCSIS is ontwikkeld voor de internet omgeving maar wordt inmiddels ook gebruikt in de STB.

59. Verschillen in de downstream
EuroDocsis:
Modulatietechniek identiek aan DVB
MPEG transport alleen mogelijk via IP over ED. Aangezien dit zorgt voor timingproblemen is dit voor MPEG transport geen optie.
DVB:
Twee methoden in de downstream: Out-Of-Band (OOB) and In-band (IB):
OOB: QPSK modulatie met een bandbreedte van 2 MHz met 3 Mb/s, is robuust en kan overal in de frequentieband worden geplaatst.
IB: 64 QAM modulatie met 8MHz bandbreedte op 38 Mb/s. Deze bandbreedte kan MPEG, IP, MP3, etc informatie bevatten. M.b.v MPEG part 6, kan IP ingekapseld in MPEG verzonden worden.
EuroDocsis:
Modulatie methode and FEC identiek aan DVB (64 QAM)
Incompatibel met MPEG, vanwege timingverschillen: dit komt doordat het ED kanaal alleen gebruikt kan worden voor het transporteren van IP data. MPEG kan worden getransporteerd over IP in ED. Dit veroorzaakt timingproblemen. Om data en video apart te kunnen ontvangen zijn er bij ED twee QAM modulatoren nodig.
DVB:
2 downstream methoden: Out-Of-Band (OOB) and In-band (IB)
OOB: QPSK modulatie van 1 of 2 MHz met 1,5 or 3 Mb/s, is robuust en kan daarom overal in de frequentieband worden geplaatst. Voordeel van het OOB kanaal is dat er data en video apart verzonden kan worden.
IB oplossing: dmv MPEG part 6 (DSM-CC) is het mogelijk om IP data ingekapseld te transporteren in een MPEG stroom samen met de session setup protocols, met deze mogelijkheid kunnen data snelheden worden behaald die gelijk zijn aan ED zonder dat een Docsis modem nodig is.

60. Verschillen in de upstream
EuroDocsis:
De US modulatie kan QPSK zijn en 16 QAM. De standaard laat data snelheden toe* van 128 kb/s tot 10 Mb/s in zeven stappen.
DVB:
US modulatie is QPSK. Mogelijke data snelheden zijn 256 kb/s tot 6 Mb/s in stappen van vier.
Voor beide standaarden geldt dat de toegang naar de gedeelde US bandbreedte wordt geregeld via de MAC protocollen. De controllers in het HE regelen de toewijzing van de US bandbreedte, de manier waarop dit gebeurd is verschillend.
* “De standaard laat toe” betekend niet dat dit ook mogelijk is in het kabelnetwerk. Op dit moment, de maximum bitrate per kanaal in ons kabelnetwerk is 3 Mb/s.

61. Belangrijkste punten
DVB:
Multimedia oplossing, bruikbaar in kabel, satelliet en terrestrial netwerken en voor audio/ video, internet en telefonie diensten.
Voor broadcast van audio en video in de downstream is DVB via Europese regelgeving verplicht gesteld.
EuroDocsis:
Alleen te gebruiken in kabelnetwerk en voor de internet en telefonie diensten. iTV kan meeliften op deze diensten alleen op basis van TCP/IP
Voor iTV zijn er altijd twee modems nodig: een DVB en ED modem. Hierdoor is EuroDocsis vanuit technisch oogpunt duurder dan DVB
Conclusie: Beoogde ED voordeel vanwege meer beschikbare bandbreedte (vergeleken met DVB-OOB (38Mb/s tov 3 Mb/s)). Valt weg met de DVB-IB oplossing die dezelfde bandbreedte en snelheid beschikbaar stelt en tevens de mogelijkheid voor het gebruik van een multiple carrier zorgt zelfs voor duidelijke voordelen.
Extra benodigde modem onderdelen bij ED:
Complex RF front en elektrische circuits
Tweede 8 MHz tuner
Tweede QAM demodulator
Complexe MAC functionaliteit die geïmplementeerd moet worden in een chip
Extra CPU cycli en geheugen
Met EuroDocsis is meer bandbreedte beschikbaar in the downstream dan met de DVB-OOB oplossing, wat betekend dat er meer informatie/ data getransporteerd kan worden per seconde. Daarin tegen wordt dit voordeel met de DVB in-band oplossing teniet gedaan en zorgt de mogelijkheid voor het gebruik van multiple carrier zelfs voor duidelijke voordelen.

62. EuroDocsis System calculations
Short calculations you must know for EuroDocsis 1.1: speed, capacity, CMs/CMTS, line price

63. CMTS
TX + RX
Speed general CM
RX+TX
Speed can be split up in downstream speed (DS) and upstream speed (US)
In US as well as in DS each one channel at a time (if capacity is too low, 2nd channel cannot be added)
If n is number of allowed US channels per DS channel then the asymmetry is given by DS : (n x US) e.g.: DS = 38 Mb/s, US = 2,5 Mb/s n = 4 the asymmetry is 38 : (4 x 2,5) = 3,8 (or 3,8 : 1)
CMTS
TX + RX CM
RX+TX TX
AND CM
RX+TX
RX1 OR CM
RX+TX
Voor berekeningen aan capaciteit en lijnprijzen zijn de twee informatie stromen US (upstream) en DS (downstream) beiden van belang.
Ook het maximum aantal US dat kan worden gekozen bij een bepaalde DS is een gegeven dat in de berekeningen moet worden meegenomen. Dit laatste is ook van belang voor de maximaal te halen symmetrie tussen US en DS verkeer.
TX = Transmitter, RX = Receiver

64. Speed - bandwidth Choice of speed/bandwidth ratios:
CMTS
TX + RX
Speed - bandwidth CM
RX+TX
Choice of speed/bandwidth ratios:
DS: 64QAM, (128QAM) and 256QAM PAL oriented network accepts 64QAM only - network CNR is too low for 256QAM - CNR increase is very expensive
US: QPSK and 16QAM 16QAM in speed, two times as efficient as QPSK but: - network less reliable for 16QAM - number of CM's/CMTS reduced by 50%
33%
+12% +33%
256QAM
128QAM
64QAM
100%
but..
Door het kiezen van de juiste modulatie techniek kan men een zo efficient mogelijk overdrachtssysteem creeeren. Echter hoe efficienter de modulatie techniek hoe groter de gevoeligheid voor storingen.
In de bestaande kabelnetten komt men niet verder dan voor
Downstream 64QAM met 6 b/s per Hertz bandbreedte
Upstream QPSK met 2 b/s per Hertz bandbreedte
16QAM
QPSK
128QAM is a little less efficient technique that is not supported by most of the CM and CMTS suppliers

65. CMTS TX
Speed downstream CM RX
64QAM gives 6 b/s/Hz (ref. 64 = 26) so in theory: MHz channel gives 8 x 6 = Mb/s
Due to filtering, FEC etc. result: 38 Mb/s effective bitrate lower (between %), before IP handling service independent
UDP/IP consumes approx. 1% (streaming, telephony) result: 37 Mb/s
TCP/IP consumes another 10% (webserving, ) result: 34 Mb/s
TCP UDP 10 10 1 4
37 Mb/s
34 Mb/s
PAL eis in 5 MHz (CENELEC EN 50083) voor CATV netwerken 44 dB Conversie van 5 naar 8 MHz dB Voor 64QAM vanwege laser sturing: back off - 10 dB 64QAM vereist (BER 10-4) SNR - 25 dB en een marge vanwege modulatie afwijkinngen minimaal dB
= 2 dB extra marge. Past dus goed in de 44 dB eis
256QAM heeft 6 dB hogere SNR eis, dus:
= - 4 dB Past dus niet in de 44 dB eis
Onze netwerken kunnen met wat moeite 3 dB beter 6 dB beter wordt echter zeer duur vanwege nodzaak van nieuwe projectie van het netwerk. Omdat 128QAM niet breed wordt gesupport loop men op een gegeven moment tegen leverbeperkingen en interoperabiliteits problemen aan.
De capaciteits verbetering voor 128QAM is ongeveer 10% voor 256QAM 33%.
FEC = Forward Error Correction

66. CMTS RX
Speed upstream CM TX
QPSK gives 2 b/s/Hz (ref. 4 = 22) so in theory: ,7 MHz channel gives 1,7x2 = 3,4 Mb/s
Due to filtering, FEC etc. result: 2,56 Mb/s effective bitrate is lower (approx. 35%), before IP handling service independent
UDP/IP consumes approx. 5% (due to asymmetry) (streaming, telephony) result: 2,5 Mb/s
TCP/IP consumes another 40% (due to asymmetry) (web serving, ) result: 1,5 Mb/s
TCP UDP
0,84
0,84
0,06
1,06 Mb/s
2,5 Mb/s
Op netwerk niveau moet elk ontvangen bericht gechecked worden op fouten. Dit vraagt extra controle informatie die ook met het bericht moet worden meegestuurd. Verder kan men een kanaal over een netwerk nooit voor 100% benutten omdat men moet filteren (schotjes tussen de kanalen). Reken op dit niveau op rond 35% aan verlies in efficientie.
Op platform (IP) niveau wordt afhankelijk va het soort dienst en de daarbij behorende IP-soort (TCP/IP of UDP/IP) nogal wat overhead gegenereerd. Zo zal elk bericht dat naar het modem gestuurd wordt een klein berichtje op het retourpad tot gevolg hebben en omgekeerd. Bij TCP is dit erger dan de meer streaming georienteerde UDP. 40% voor TCP en 5% voor UDP zijn gangbare waarden.
Het is dus vrij normaal dat men van netwerk tot gebruiker alleen op deze niveaus meer dan 60% kwijt raakt aan allerlei vormen van bewerking.
1,5 Mb/s

67. modems per CMTS on service level
Let say QoS = DS 256kb/s /US 64kb/s TCP DS: 1 TX = 34 Mb/s 34 : 0,256 = 136 users US: 4 RX = 4x1,5 Mb/s 6 : 0,064 = 100 users For Web surfing for a concurrency of 1%, users could be connected to one CMTS 1 TX - RX combination
For video conferencing DS = US = 64 kb/s UDP DS: 1 TX = 37 Mb/s 37 : 0,064 = 600 users US: 4 RX = 4x2,5 Mb/s 10 : 0,064 = 160 users For video conferencing for a concurrency of 10%*, only 1600 users could be connected to one CMTS 1 TX - RX combination
Twee voorbeelden geven aan hoe men kan rekenen aan de verhouding tussen modems en CMTS-en.
Voor de upstream (US) en de downstream (DS) krijgt men aparte berekeningen.
Door de berekeningen voor de verschillende diensten te maken kan men een gemiddelde vinden voor de uiteindelijke verhouding tussen modems en CMTS-en.
* video conferencing is peer-to-peer, can use upstream and downstream as well once started, video conferencing is occupying the channel continuously

68. modems per CMTS on network level
In US a modem produces a signal + spurious (Spurious is unwanted disturbing signal residue)
1 Supplier guarantees for a CM a minimum signal-spurious ratio (SSR) (in the standard: -72 dBc per modem)
2 QPSK needs at least 22 dB SSR to operate reliantly
3 Network path loss asymmetry reduces with 15 dB*
4 Maximum modems/CMTS receiver is: = 35 dB is approximately 200 CMs/RX (see curve) Asymmetry reduction helps: = 41 dB is approx. 500 CMs/RX
5 Each doubling of modems reduces SSR with 4,5 dB So, for e.g. 256 modems (is 28) reduction is 8 x 4,5 = 36 dB
512
400
316
256
200
160
128
100
[dB]
modem quant.
QPSK vereist een SNR van theoretisch minimaal 11,4 dB. Inclusief foutjes en onregelmatigheden in zender en ontvanger wordt dit 18 dB. Het karakter van spurious en andere niet witte-ruis achtige storingen is zodanig dat men dit getal met 3 a 4 dB moet verhogen om dezelfde ontvangst betrouwbaarheid te krijgen. In de EuroDocsis specificaties staat daarom 22 dB.
Het probleem van deze physische begrenzing is dat men er pas last van krijgt als men in de buurt komt van het maximaal aantal aan te sluiten modems. Bij het bereiken van deze grens merkt men eers alleen dat de capaciteit schijnbaar terug loopt. Dit komt door de retries die telkens moeten worden uitgevoerd als een boodschap tijdens transmissie door de storingen wordt verminkt. Als men het aantal modems nog verder laat toenemen treedt er plotseling een lawine effect op en het modem blijft retries uitzenden. Intelligentie in het netwerk management systeem zou dan moeten beslissen om modems af te schakelen. Afgeschakelde modems blijven echter spurious uitzenden. Het systeem gaat derhalve op toch op tilt. De enige oplossing is minder modems per CMTS RX-kaart.
16QAM vereist 6 dB hogere SNR. Dat komt overeen met een factor 4 minder modems per RX-kaart. Dat is meestal onacceptabel.
Noot: Een verdubbeling van modems betekent een verhoging van 15log2= 4,5 dB 35 dB = 15log200 10(35/15) = 102,333 = 215 De constante 15 is empirisch bepaald en geeft de mate van upstream synchroniciteit aan van de spurious signalen. 10log wordt gebruikt als de signalen naar elk modem volledig asynchroon zijn en 20log wordt gebryuikt als ze volledig synchroon zijn.
* 15 dB is a typical Casema network value.
With new (switchable) multi-taps it could be less

69. Summary Conclusion (this example):
RX1
PHY: 200 max
ADDR: e.g. 800
Serv: between 1600 and
CMTS TX
HFC network
CM1
RX1
CMn
RX2
RX3
PHY: 200 max
ADDR: e.g. 800
Serv: between 1600 and
RX3
CM1
RX4
CMn
Conclusion (this example):
PHY is the restricting factor for the time being max. 4 x 200 = 800 modems
Many parameters can be changed but the maximum of 200/RX card is difficult to exceed
Tot de physische grens kan men door keuzes van diensten bepalen hoe efficient men modems wil gebruiken. In praktijk met een mix van diensten (web surfing + + streaming etc.) zal men 200 modems per RX kaart kunnen aanhouden.
Daar de gangbare CMTS meestal met de configuratie een downstream en vier upstreams Kan men projecteren met 800 modems per 1TX-4RX kaart. Als een CMTS meerdere van deze kaarten bezit wordt de totale modem capaciteit per CMTS natuurlijk evenredig groter. Het zal van de frequentiekeuzes van up en downstreams afhangen of men per RX of per kaart of per CMTS met een enkel glasv

70. Line price EuroDOCSIS only (example, simplified)
Calculation (example) as used for the comparison between ED-vendors
Modems are needed for each subscriber
Line cards (in the CMTS) can be divided by 800 (4 US/card x 200 CMs/US)
Central costs for all connections can be divided by 9
(9 line cards can be inserted in one CMTS)
Het betreft hier slechts een voorbeeld om de methodiek duidelijk te maken
Een apparaat is qua kosten aangegeven in de eerste kolom met getallen. Als dat apparaat door alle gebruiker gebruikt wordt (bijv. een CMTS) dan moet het bedrag gedeeld worden door het aantal gebruikers. Dit gaat in twee stappen om het eenvoudig te houden. - De eerste stap is het aantal lijnunits dat nodig is voor de groep gebruikers - De tweede stap is het aantal gebruikers per lijnunit. Als men de kosten van de CMTS door 9 en door 800 deelt krijgt men derhalve de doorberekening per gebruiker. Voor de kosten van de lijnkaart en alles wat daarbij komt deelt men alleen door het tweede getal (800).
Vaak worden de kosten voor de specifieke gebruiker en de overkoepelende kosten gescheiden gehouden.
In dit voorbeeld zou dat betekenen dat per gebruiker hier alleen de kosten van het kabelmodem worden weergegeven terwijl voor de rest onder de overkoepelende kosten valt. Dus: centraal EUR 99 en gebruiker: EUR 72
Samen de lijnprijs voor EuroDocsis EUR 171
Deze lijnprijs is makkelijk voor het vergelijken van leverancierskosten. Men moet zeker weten dat er geen verdere kosten zijn die leveranciers afhankelijk zijn.
only the costs of new ED equipment is incorporated

71. Line price for business plan (example, simplified)
Voor de opzet van het business plan moet men naast de kosten voor EuroDocsis ook de kosten van de noodzakelijke netwerk upgrades meenemen.
In blauw zijn deze kosten in het overzicht weergegeven. In principe moet men dit per netwerk doen. Zo zal voor Den Haag waar men reeds COM21 heeft uitgerold een ander financieel plaatje te voorschijn komen dan voor bijvoorbeeld Utrecht.
Sterker nog men zal in Den Haag zelfs een ander plaatje krijgen als men besluit om COM21 bijvoorbeeld eerst door EuroDocsis te vervangen en dan pas uit te breiden in plaats van EuroDocsis naast COM21 uit te rollen.
Dit komt door de randvoorwaarden die door het netwerk wordt gesteld:
- Heeft men meer kanalen nodig als men COM21 naast EuroDocsis uitrolt, - Heeft men voldoende ruimte in de headends voor COM21 apparatuur naast EuroDocsis apparatuur? enzovoort.
We zagen op de vorige sheet:
- gebruiker EUR 72, dat is nu EUR 177 geworden - centraal EUR 99, dat is nu 310 geworden. De kosten van de netwerk upgrades en installatie mogen dus niet onderschat worden.
Dit model wordt natuurlijk ook gebruikt voor COM21 om vergelijkingen te maken tussen de bestaande business en de toekomstige business.
De kosten van het reeds bestaande netwerk vallen onder Opex.
Case for e.g. Utrecht. For The Hague some investments are carried out already.
only the costs of new equipment and modifications are incorporated

72. Conclusions
Line-price increase not for internet only. If telephony and interactive TV can use the same platform, the line-price increase of EUR 487 is an investment for all these services.
Why so much?
CATV was designed for connecting one R/TV only
Network quality increase was always used for capacity increase
Lot of investments were postponed until now (SNP)
But there is a moment that limits are reached

73. EuroDocsis and TPA
Third Party Access The consequences and some special issues (SI and SP)

74. Is TPA for internet only?
On the IP platform, TPA is a hot issue at the moment but:
It was already an issue years a go for telephony as well (2nd operators)
It was already an issue years ago on pay-TV (Channel+). This will become more important with introduction of interactive TV
Today we study TPA for the IP platform since the government presses us to open our network for other SP's (third parties).
All over one modem, or modem/ SP
Who delivers the modem?
Who owns the modem?
Who cares…? CM CM
Tel
Tel
STB
STB
SP is generic name for Service Provider
ISP is specific Provider for Internet-Services

75. Casema only? Casema is studying TPA for internal knowledge improvement
Casema is working together with Essent and UPC to get common sense and to get one standpoint in the direction of the government.
Projectname: ShAP (Shared Access Project) splitted in WG technology and WG business. Casema will commit to the result of ShAP study.
TPA for EuroDocsis only because of step-to-ED policy and uniform SLA for all ISP's
Casema wil een platform onafhankelijke oplossing (zelfde voor COM21 en EuroDocsis). Dut is vanuit Casema standpunt logisch.
Echter….
ShAP wekt op een specifieke oplossing voor EuroDOCSIS in TPRIA omgeving. TPRIA staat voor TPA voor alleen de residentiele markt.
Men wil namelijk richting OPTA niet de indruk wekken dat men het TPA probleem nu al oplost voor de bestaande situatie.
Casema moet dus behalve in ShAP nog wat extra werk verzetten.
Internal TPA group: Fred v. Let, Maria Klessens ShAP: Fred van Let, Hans Velders, ...

76. TPA dualism
Cable Network Provider (CNP) is leading, tries to set the Standard for the SLA once and for all.
Internet Service Provider (ISP) must feel happy with such SLA
Government (OPTA) must accept construction
Business group sets conditions
Sets up Business plans
Select business model that can work with Techn. group conditions
Makes SLA between CNP and ISP
Technical group sets conditions
Physical parameters (NTU)
IP platform parameters (MPLS)
NMS, AAA, SI, SP
Eliminate all impossible models
Alhoewel men initiele sturing vanuit de business zou verwachten is vanuit het technische inzicht begonnen. Eerst probeert men op een rij te krijgen wat met de huidige technieken kan. Vervolgens zijn er vragen opgesteld welke modellen voor TPA acceeptabel zijn.
Het voordeel van deze aanpak is dat men een groot aantal modellen bij voorbaat op technische gronden (niet in de bepaalde standaard mogelijk) kan uitsluiten. Bij deze aanpak is er een risico dat er geen geschikt model overblijft. In dat geval is de keuze van EuroDocsis uiterst ongelukkig omdat die qua technische opzet bijna niet te beinvloeden is.
NMS = Network Management System SP = Self Provisioning AAA = Authentication, Authorization, Accounting SI = Self Installation

77. Trouble ticketing (example: ISP responsible)
Begin
(subscr. initiative)
Subscriber with
problem calls ISP
ISP opens ISP
trouble ticket
End
Begin
(ISP initiative)
ISP finds
problem
ISP closes both ISP
and CNP tickets
ISP diagnoses
problem
ISP's activity
CNP's activity
Users' activity
YES Is
subscriber
satisfied ?
is it
subscriber's
fault?
ISP helps to
solve problem NO
YES
Subscriber
solves problem NO
Goals:
less red
more green
is it CNP's
fault? NO
ISP calls subscriber
to verify resolution
ISP corrects
the problem
YES is
ticket open for
this problem ? NO
Voorbeeld van een uitvoerings flow voor TPA.
Trouble ticketing is een belangrijke flow in TPA omdat het belang om zoveel mogelijk handelingen buiten de deur te houden er duidelijk uit blijkt.
Problem
found?
ISP opens
ticket with CNP NO
YES
YES
ISP calls subscriber
to verify resolution
CNP corrects problem
& marks ticket resolved
ISP attempts to verify
correct operation

78. Self provisioning (example)
Subscriber buys
CNP certified CM
Subscr. gets ISP
connectivity set
ISP closes
initiation ticket
Begin
End
Subscr. conducts
CM's self installation
ISP's activity
CNP's activity
Users' activity
Others
YES Is
subscriber
satisfied ?
Does
everything
work?
ISP handles
trouble ticket
YES NO NO
Subscriber solves
problem via retail
Subscriber sends
RFSC to ISP
CNP send Ack
back to ISP
ISP sends UCAP
to subscriber
Goals:
less red
more green
more blue
ISP stores all
subscr.information
ISP opens
initiation ticket
YES Is
everything
OK?
Bij self-provisioning is de complexiteit van de processen goed te zien. In de flw zijn deel processen in de vorm van predefined procedures weergegeven. Deze worden elders als aparte processen beschreven. Elk proces wordt uiteindelijk in de SLA vastgelegd.
CNP handles
trouble ticket
ISP opens subscr. account NO
is predefined
procedure
ISP sends RFSC
+ INITICK to CNP
CNP opens
subscr. account
CNP stores all
subscr.information
CNP sets up
interconn. & CoS
RFSC = Request for Subscription and Class of Service UCAP = Username, CoS Acknowledge and Password

79. Self Installation Amplifiers, splitters and long cable not possible.
too low OK
too h
Passive NTU
seldom possible
Active NTU with
adjustment good
in all cases.
In het bovenste plaatje kan men de effecten van het gebruik van versterkers, lange kabel en splitters duidelijk zien. Men loopt uit de geaccepteerde signaal niveaus. Iets dat bij PAL slechts leidt tot ruis en intermodulatie in het beeld. Bij digitaal verkeer zijn de gevolgen veel erger. Een modem is kritischer en reduceert door deze niveau fouten de netcapaciteit (door veel retry zendingen) of stopt er helemaal mee. Verder heeft het gebruik van versterkers, lange kabel en splitters veel andere nadelen. Versterkers versterken vaak te veel bij lage frequencies en laten geen upstream verkeer door. Kabels en splitters geven veel signaal verlies en zorgen ervoor dat er allerlei ondefinieerbare en moeilijk te meten storingen optreden. Bovendien loopt men met deze componenten het risico om de regelgeving op EMC te overtreden.
In het onderste plaatje lijkt de passive NTU in ongeveer 60 & van de gevallen te voldoen als men de modem op 10 m afstand van de NTU wil plaatsen. Echter, de praktijk leert dat de netten niet zo goed zijn afgeregeld als hier weergegeven. Tevens zijn verschillen in temperatuur (signaal niveau als functie van zomer en wintertijd en veroudering van componenten niet meegenomen. De kans dat minder dan 10% van de gevallen een passieve NTU gebruikt kan worden is daarom vrij groot. Er is in ieder geval een logistiek probleem als men passief en actief door elkaar wil gebruiken. De klant kan niet beslissen welke hij nodig heeft en er moet een goede database zijn waarin staat wie passieve en wie actieve NTU's gebruikt c.q. moet gebruiken.

80. Existing market developments (becoming more important with TPA introduction)
PC with Windows: increasing number of versions W95, W98, ME, SE, 2000, XP… (mainly NL also UK versions)
Desktop with PCI slots but also laptops with PCMCIA (UPC was pressed to deliver PCMCIA Ethernet cards on request recently)
Increasing number of Linux servers/firewalls at home (in particular in the heavy user area.)
Linux, Apple are still interesting market areas
Modem trends to location near the CATV system outlet due to need to connect TV, radio, PC and telephones in all rooms of the house.
Tot nog toe heeft de CNP zich te weinig bezig gehouden met de IP-gerelateerde ontwikkelingen in huis. Bij TPA is dit minder verstandig. Vooral self-provisioning wordt erg moeilijk als men in deze houding volhardt.

81. Summary
Third Party Access asks for a very good co-operation between CNP and ISP.
Self provisioning is seldom a problem but a good scenario must be chosen.
Self installation is a Capex problem. Is it possible to ask the retailer with (its connections to installers) to control correct installation and to keep the installation costs separated from our line price.
Er zijn diverse modellen in studie zoals het Whole-sale model. De TPA studie zal leren wat uiteindelijk door de CNP's wordt gekozen en in hoeverre grote ISP's deze opzet accepteren.

82. Comparison of Euro-DOCSIS Vendors
Cursus voor niet-technici
3 Mei 2002
If you have questions about the training module “Comparison of Euro-DOCSIS Vendors”, please contact:
Thomas Petersen
Casema BTD - CBT - SDS
phone: or
MailTo:

83. Short List RFQ NGP
In December 2001: Casema selected 3 vendors of NGP equipment (Euro-DOCSIS and IPCablecom devices)
Euro-DOCSIS testing (Okt/Nov 2001): Two vendors have been tested earlier in Casema’s lab Third vendor has been tested earlier in FTC’s lab
IPCablecom equipment (Feb 2002): All 3 vendors have been tested by Casema at vendors’ premises
In June 2001, Casema started the RFQ process for New Generation Platform (NGP) equipment. NGP equipment means: Euro-DOCSIS 1.1 equipment required for data services:
- Cable modem
- CMTS
IPCablecom equipment required for telephony and other time-critical services in addition to Euro-DOCSIS equipment:
- MTA (embedded MTA in the CM or stand-alone/external MTA connected to the Ethernet port of the CM)
- V5.2 Gateway.
Since last December, a short list with 3 vendors represents the result of the first assessment phase.
Because of lack of time, rough tests in Casema’s lab as well as in FTC’s lab were focussing on data services only and therefore have been performed with the different EuroDOCSIS equipment of the vendors. Casema and FTC were using a Com21 Euro-DOCSIS 1.1 CM as reference modem as well as about 5 other modem types for the purpose of testing the interoperability.
No IPCablecom equipment for the purpose of telephony services has been tested yet in Casema’s lab. Nevertheless, very rough testing of IPCablecom telephony equipment has been performed at the labs of all 3 vendors.

84. Vendor Comparison Price
Vendor equipment had been compared on investments for a specific Casema case study (Den Haag, V’burg + Z’meer)
Vendor1:
Network price per subscriber for “Internet only”: 1 unit
Vendor2:
Network price per subscriber for “Internet only”: 1,3 units
Vendor3:
Without taking into account the cable modem, the investments on the network in order to provide “Internet only” services had been calculated for a specific Casema case study. This case study was focussing on the scalability of the proposed NGP solution. In order to get a good impression of the investments, the vendor was requested to project the NGP platform on 3 Casema cable networks: Den Haag, Zoetermeer and Voorburg.
The projection had to be established in a ‘centralised’ and ‘de-centralised’ solution. In the de-centralised solution the CMTS equipment is located at the headend location of each city. In the centralised solution the CMTS equipment is located at one central location: the headend of Casema at Spaarneplein (Den Haag). Both solutions require a different configuration regarding the number of equipment, management, provisioning, location of databases, etc. The type of connections between the different locations is limited. The available and possible solutions were described. Therefore, the vendors were asked to propose a cost-efficient implementation of the NGP equipment.

85. CMTS Comparison Physical 7ft / 19“ rack mounted
12 slots for RF line cards and network side interfaces
1x4 RF line card with 1 downstream and 4 upstream
Total port capacity per rack: 36 DS & 144 US*
Roadmap: 2x8 and 3x12 RF line cards
CMTS2:
4 slots for RF line cards and 2 slots for network side interfaces
1x6 RF line card with 1 downstream and 6 upstream
Total port capacity per rack: 16 DS & 96 US*
Roadmap: 2x8 RF line cards (5x20 for bigger chassis)
CMTS3:
14 slots for RF line cards and network side interfaces
Total port capacity per rack: 42 DS & 168 US*
Roadmap: 2x8 and 4x32 RF line cards
The physical characteristics of the CMTSs are very different which makes it difficult to compare them on an equal basis.
The most dense CMTS to date is CMTS3, but when taking into account the future developments, CMTS2 will be the most dense CMTS of the three pre-selected devices.
* For comparison Com21: 3 DS & 21 US

86. CMTS Comparison Data throughput
Downstream, 8 MHz, 64QAM: max. 38 Mbps (measured)
Upstream, 1,6 MHz, QPSK: max. 1,3 Mbps (measured)
Forwarding capacity: 30 Mpps (theoretical)
CMTS2:
Upstream, 1,6 MHz, QPSK: max. 1,7 Mbps (measured)
Forwarding capacity: 2,4 Mpps (theoretical)
CMTS3:
Downstream, 8 MHz, 64QAM: (measured at FTC’s lab)
Upstream, 1,6 MHz, QPSK: (measured at FTC’s lab)
Forwarding capacity: 42 Mpps (theoretical)
The data throughput had been tested at Casema’s lab and at FTC’s lab. The most appropriate scenario are measured. For the downstream, Casema will use 8 MHz channels with 64QAM modulation. For the upstream, the most probable modulation will be QPSK in a bandwidth of 1,6 MHz.
There can be slight differences regarding the maximum bit rate per channel and there can even be significant differences with regard to the forwarding capacity on IP-level.
Mbps = Mega bits per second
Mpps = Mega packets per second

87. CMTS Comparison: Network Side Interfaces
Octal 10/100BaseT, GbEth, POS STM-1/4
CMTS2:
Single 10/100BaseT, GbEth, POS STM-1/4, ATM OC-3
CMTS3:
ATM advantages - Low implementation costs
- In-band transport of NM information
disadvantage - Data capacity limited for future
- Alternative cheaper Interfaces
The network side interface is an important subject because this is the interface with Casema’s core network. Since Casema’s network is currently based on ATM (for the Com21 platform, connections between DC and headend are realised between ATM switches), the implementation costs would be lower.
Another advantage of ATM is the possibility to transport network management information in-band.
But due to the limited capacity of Casema’s ATM network, future capacity extensions would require a complete update of Casema’s core network.
And a significant disadvantage of the ATM technology is the price.
NM = Network Management POS = Packet over Sonet (SDH)

88. CMTS Comparison: Third Party Access
Third Party Acess has lots of flavours
For dynamic service and ISP selection per CPE:
CMTS1:
For now TPA only possible using a service selection gateway
Later MPLS VPN interface card enables more TPA features
CMTS2:
TPA possible by using MPLS VPN technology and advanced OSS.
CMTS3:
Third Party Access is a very complex subject. It has its technical but even more important its business aspects. Still, many questions about the different features and flavours of TPA have to be answered:
- Ownership of the modem?
- Ownership of the customer?
- Responsible for installation and provisioning?
- Responsible for trouble-shooting?
- Static or dynamic service selection?
- ISP per CM or per CPE?
- ….
Thus, the requirements on business and technology level have to be defined first before vendors can be able to provide a technological solution. Therefore, in a first phase, only basic TPA features will be possible until organisations and required technology are mature enough.

89. CMTS Comparison Legal Interception
Legal Interception only possible using a Protocol Analyser card (with certain limitations: monitoring of only ONE RF line card per Protocol Analyser card!)
CMTS2:
Legal Interception possible by setting a tap within CMTS2
CMTS3:
Legal Interception possible by setting a tap within CMTS3
Legal interception is a government requirement. Similar to TPA, the requirements are not completely fixed yet and therefore it is very difficult to develop the right technological solution.
The easiest and most common way to intercept IP-traffic is by installing interception equipment on Casema’s core network. But in that case, no traffic can be intercepted that does not reach Casema’s core network like traffic between two Casema customers who are connected to the same CMTS.
Therefore, quite costly and rather complex technological solutions have to be used in order to fulfil the LI law.

90. Conclusion
Many factors (financial, service, technical, time-to-market) have an impact on the equipment selection
Comparison of equipment is not always straightforward because of many hidden pitfalls
Every vendor has strong and weak points depending on service (Internet, Telephony, …. )