Kabelbedrijven lopen tegen een muur aan. Of beter gezegd, hun draden zijn dat.
De consumentenvraag naar bandbreedte groeit explosief. We naderen nu de fysieke grenzen van onze netwerkinfrastructuur, en op sommige gebieden hebben we deze al overschreden. De huidige aanbieders van kabeltelevisie bieden meer dan alleen televisieprogramma’s. Ze bieden digitale video, audiokanalen, high-definition (HD) streaming, video-on-demand (VOD), snel kabelmodeminternet en digitale telefoondiensten.
Coax- en glasvezelkabels hebben een hoge capaciteit. De capaciteit is echter niet onbeperkt. Als te veel clients tegelijkertijd toegang hebben tot gegevens, kan het systeem verstopt raken. De kwaliteit van de dienstverlening is verslechterd. Vertragingspieken. Het bufferwiel draait.
Om dit probleem op te lossen zonder overal naar nieuwe glasvezel te hoeven zoeken, kiezen bedrijven voor één specifieke oplossing: geschakelde digitale video. Dit is een technische term voor een eenvoudig concept. “Stop met het altijd naar iedereen sturen.”
De oude manier: alles naar iedereen uitzenden
Om te begrijpen waarom dit belangrijk is, moet u begrijpen hoe traditionele bekabelde systemen werken. Het is een ineffectief wezen.
In een traditionele opstelling zendt de kabelterminal elk kanaal uit als een continue, ongecomprimeerde stroom over het netwerk. Stuur een signaal naar elke buurt, elke straat, elk gebouw. Altijd. Ook als je niets kijkt. Zelfs als je slaapt.
Settopbox (STB) werkt als filter. scant die enorme, constante stroom om de frequentie van het geselecteerde kanaal te vinden. Het scheidt het signaal en stuurt het naar de tv.
Deze aanpak werkt goed als je voldoende bandbreedte hebt. Het zal niet zo goed werken als iedereen om 20.00 uur naar 4K-sport kijkt, Netflix streamt of grote bestanden downloadt.
Het probleem is de overhead. Omdat het netwerk 24/7 alle kanalen uitzendt, is er weinig vrije bandbreedte beschikbaar voor internet en interactieve diensten. De HD-zender is de schuldige. Verbruikt veel meer gegevens dan de standaardresolutie. De vraag naar high-definition inhoud groeit snel omdat huishoudens oudere televisies vervangen door high-definition televisies. Kabelbedrijven doen hun uiterste best om tientallen high-definition kanalen toe te voegen om te kunnen concurreren met satellietaanbieders, waardoor de pijplijn verder verstopt raakt.
De geschakelde digitale video-oplossing
Geschakelde digitale video draait het model om. We beschouwen bandbreedte niet langer als een park waar iedereen zijn afval kan weggooien. Het behandelt het als een privéweg waar het verkeer wordt beheerd.
Het netwerk zendt continu alleen de meest populaire kanalen uit, en niet één grote stream met daarin alle mogelijke kanalen. Denk eens aan de twintig beste kanalen waar waarschijnlijk 80% van de kijkers in de regio naar kijkt. Ze blijven op de “hoofdwegen” van het netwerk.
Wanneer u afstemt op een nichekanaal zoals een lokale kunstzender, een netwerk in een vreemde taal of een obscure documentairezender, zal het systeem reageren. Het detecteert het verzoek van uw settopbox. Vervolgens “schakelt” het signaal van een specifiek kanaal naar een specifiek netwerksegment in uw huis.
Het is een on-demand infrastructuur voor lineaire tv.
Dienstverleners zenden alleen kanalen uit waar klanten echt naar willen kijken.
Dit onderscheid is erg belangrijk. Netwerken kunnen veel bandbreedte vrijmaken door het 500ste kanaal niet uit te zenden naar het 500ste huishouden dat er niet naar kijkt. De vrijgekomen capaciteit staat niet zomaar stil. Het kan worden hergebruikt.
Waarom dit belangrijk is voor de internetsnelheid
De reservebandbreedte die wordt gegenereerd door geschakelde digitale video is meer dan alleen een technologische winst. Het is een business enabler. Volgens IneoQuest, het bedrijf dat deze oplossingen implementeert, kunnen kabelaanbieders dankzij de efficiëntiewinst:
- Breid het HD-aanbod uit: Voeg meer HD-kanalen toe zonder de prestaties van uw bestaande netwerk te verminderen.
- Lokale line-ups aanpassen: Bied nicheprogramma’s aan die specifieke demografische groepen in verschillende regio’s aanspreken.
- Video On Demand laten groeien: Creëer nog meer VOD-bibliotheken om gebruikers een meer gedetailleerde lijst te geven waaruit ze kunnen kiezen.
- Interactieve tv inschakelen: Experimenteer met formaten waarvoor tweerichtingscommunicatie vereist is.
- Gericht adverteren: Toon specifieke advertenties aan specifieke markten of individuele huishoudens op basis van kijkgedrag.
- Verhoog de internetsnelheid: Dit is de grote. Door de netwerkcongestie te verminderen, kunnen kabelmodemklanten inhoud tegen aanzienlijk hogere tarieven downloaden
De logica is eenvoudig. Minder videoverlies betekent meer dataruimte. Nu de ZvH eerder de norm dan de uitzondering wordt, wordt deze efficiëntie een noodzaak.
We kijken naar veranderingen in het infrastructuurbeheer. De architectuur van de Exchange Digital Video -technologie is gebaseerd op speciale apparaten aan de voorkant en in het veld om de vraag te monitoren en signalen dynamisch uit te wisselen. Dit is meer dan alleen software. Het gaat over een volledige heroverweging van de laatste mijl.
In de volgende secties wordt gedetailleerd beschreven om welke hardware het gaat, wat de mogelijke valkuilen van deze aanpak zijn en welke markten de overstap al hebben gemaakt. De technologie bestaat. De vraag is of de kabelindustrie snel genoeg kan reageren voordat het spectrumtekort een crisis wordt.
Er bestaat geen algemene blauwdruk voor het bouwen van een geschakeld digitaal videosysteem (SDV). Op papier zien alle netwerken er anders uit. Elke instelling is echter opgedeeld in vier verschillende niveaus vanwege hun eigen eigenaardigheden. Je hebt het kopstation, een transportsysteem, een toegangssysteem en een klantennetwerk. Als u deze dingen goed doet, zal uw kabeltelevisiedienst soepel verlopen. Begrijp ze verkeerd en je krijgt een langzame, frustrerende puinhoop.
Laten we eens kijken waar het allemaal begint.
Het hoofdeinde: waar signalen worden geboren
Het hoofdeinde is de bron. Dit is waar onbewerkte video- en internetfeeds het digitale ecosysteem binnenkomen. Dit is een dichte reeks hardware die rechtstreeks is aangesloten op de infrastructuur van de kabelexploitant.
Ten eerste heb je MPEG-encoders nodig. Er wordt een ruw analoog of digitaal signaal nodig en dit wordt gecomprimeerd naar MPEG-formaat. Zonder dit verzendt u te veel gegevens.
Het volgende is de beveiliging. Een bulk-encryptor codeert het signaal. Dit zorgt ervoor dat alleen de juiste settopbox (STB) deze kan ontcijferen. Geen encryptie betekent dat er geen bedrijfsmodel voor betaaltelevisie bestaat.
Dan zijn er de servers. Internetservers verwerken breedbandverkeer waar klanten via een kabelmodem doorheen kunnen bladeren. De applicatieserver doet het zware werk. Dit omvat de Session and Resource Manager (SRM). SRM bepaalt de bandbreedte die elke applicatie ontvangt. Het is de verkeersagent. Een aparte server bewaakt de status van alle overige componenten. SDV-systemen zijn complexe beesten. Het vereist een bijzonder krachtige machine om de configuratie stabiel te houden.
Voor sommige elementen is de communicatie tweerichtingsverkeer. De videofeed stroomt in één richting het systeem binnen. Applicatieservers communiceren echter met het netwerk. Ze moeten weten dat alles soepel verloopt.
Het transportsysteem: het routeren van het voer
Wanneer het kopstation de video codeert en versleutelt, duwt het het signaal naar het transportsysteem. Het doel hier is eenvoudig. Het gaat erom de feed van het kopstation naar het toegangssysteem te verplaatsen.
Deze laag is afhankelijk van knooppunten en routers. Knooppunten zijn snij- en vertakkingspunten van kabelverbindingen. Routers regelen het verkeer. Ze herverdelen het signaal naar andere knooppunten en routers. Het traject moet het gehele klantenbestand bestrijken. Als het transmissiesysteem uitvalt, sterft het signaal voordat het ooit de ogen van de klant bereikt.
Het toegangssysteem: het digitale schakelbord
Dit is waar het daadwerkelijke digitale schakelen plaatsvindt. Het kernonderdeel hier is de SDV-server.
De SDV-server houdt elk verzoek tot kanaalwijziging bij. Het is een gespecialiseerde computer die speciale software gebruikt om deze eisen te interpreteren. Wanneer u op een knop op uw afstandsbediening klikt, luistert de SDV-server.
Het handelt niet alleen. Verzendt opdrachten naar de Edge Resource Manager (ERM) en meerdere Edge QAM -apparaten. ERM beheert bronnen en QAM moduleert signalen voor verzending. Deze coördinatie maakt SDV efficiënt. In plaats van voortdurend elk kanaal te verzenden, verzendt het systeem de kanalen waarnaar wordt gekeken.
Het klantennetwerk en de basisprincipes van QAM
Het laatste onderdeel is het klantennetwerk. Dit omvat een settopbox die het signaal van het toegangssysteem ontvangt en decodeert. Als de klant een internetabonnement heeft, is er ook een kabelmodem inbegrepen. Elk bedrijf gebruikt verschillende interfaces tussen zijn klantennetwerken en zijn toegangssystemen. Eigen standaarden creëren lock-in, maar maken ook optimalisatie op maat mogelijk.
Om efficiëntie te begrijpen, moet u QAM begrijpen. Het staat voor kwadratuuramplitudemodulatie. Dit is een frequentieverdelingsmultiplextechniek. Met QAM kunnen kabelbedrijven digitale signalen efficiënter verzenden. Verzend meerdere signalen op dezelfde lijn met behulp van fasemodulatie van 90 graden. Meer signalen. Zelfde draad. Dit is een triomf van de technologie.
Inhoud voor voorbereiding van het hoofdeinde. Het verkeer verplaatst het. Toegangs- en schakelsystemen. Het klantennetwerk ontvangt het. Elke laag is afhankelijk van andere lagen. Als je er één breekt, stort de hele keten in.
Laten we vervolgens eens kijken naar de voor- en nadelen van deze architectuur. Is de complexiteit de bandbreedtebesparingen waard? Dit is een vraag die elke dienstverlener moet beantwoorden.
Waarom bandbreedte de beste valuta is
Kabelbedrijven spelen momenteel stoelendans met bandbreedte, en de muziek vertraagt. De introductie van HDTV, hogesnelheidskabelmodems en video-on-demand (VOD) creëerde eisen die het hele systeem konden verlammen. Geschakelde digitale video (SDV) biedt een levenslijn. Het is geen wondermiddel, maar het is een praktische oplossing waarmee serviceproviders meer middelen uit hun huidige infrastructuur kunnen halen zonder dat ze kilometers coaxkabel hoeven aan te leggen.
Het kernmechanisme is eenvoudig. Traditionele kabel-tv zendt alle kanalen tegelijkertijd naar uw huis, of u er nu naar kijkt of niet. SDV gaat daar verandering in brengen. Het verzendt alleen de kanalen waar kijkers daadwerkelijk om hebben gevraagd. Deze selectieve transmissie maakt veel bandbreedte vrij. Voor kabelexploitanten is dit een manier om met het gebrek aan bandbreedte om te gaan. Voor consumenten betekent dit dat het systeem niet crasht als iedereen in de buurt tegelijkertijd een 4K-film kijkt.
Meer kanalen, sneller internet en compromissen
De extra ruimte die SDV creëert, kan op twee manieren worden gebruikt. Ten eerste kunnen serviceproviders kanalen toevoegen. Dit is een directe aanval op aanbieders van satelliet-tv. Kabelbedrijven kunnen potentiële abonnees behouden door bronnen van hoge kwaliteit en hyperlokale programmering aan te bieden.
Een andere, en wellicht directer verband houdend met het dagelijkse technologische leven, is de snelheid van internet. Kabelinternet werkt door de bandbreedte te verdelen in downstream- en upstream-delen. Downstreamgegevens (de gegevens die u downloadt) gebruiken een kanaal van 6 megahertz (MHz). Upstream-gegevens (wat u uploadt) worden gecomprimeerd in een kleiner 2 MHz-kanaal. Wanneer een netwerk overbelast raakt, creëren serviceproviders vaak nieuwe downstream-kanalen om de belasting op te vangen. SDV maakt ruwe capaciteit vrij en geeft u meer ruimte om deze downstream-kanalen tijdens piekuren uit te breiden. Je krijgt snellere downloads omdat de pijpen breder zijn.
SDV-systemen bieden opties die belangrijker zijn voor het bedrijfsresultaat van kabelbedrijven dan voor de kijkervaring van consumenten.
Gegevensperspectief
Hier verschuift het voordeel van technologie naar business. SDV voorziet kabelbedrijven van gedetailleerde informatie over uw kijkgedrag. Hoewel ze beweren de persoonlijke privacy te beschermen, kunnen ze nog steeds zien welke kanalen populair zijn in een bepaald gebied. Deze informatie is waardevol voor gerichte reclame. Stel je een systeem voor dat niet alleen weet dat je in Chicago woont, maar ook dat je elke zondag naar lokale sporten kijkt, en op basis van dat gedrag advertenties kan targeten op specifieke huishoudens. Hoewel het vervelend kan zijn voor gebruikers, kan het een krachtig onderhandelingschip zijn voor verkoopteams.
Dit bandbreedteoverschot maakt ook de weg vrij voor interactieve diensten. Stel je dit voor: je abonneert je op een pay-per-view-bokswedstrijd. Hierdoor wordt het systeem minder belast, zodat aanvragen direct kunnen worden verwerkt en menu’s naar het scherm kunnen worden gepusht. Je bestelt een pizza bij een lokale partner, bekijkt de toppings en bekijkt de wedstrijd. De pizza arriveerde 30 minuten later. Het klinkt als sciencefiction, maar het is gewoon efficiënte informatieroutering.
Een complexe belasting
Er is een vangst. SDV is geen eenvoudige pijplijn. Het is een complex ecosysteem van servers, software en hardware. Hoe meer componenten er betrokken zijn, hoe vaker dingen kapot kunnen gaan.
Als uw settopbox (STB) niet goed functioneert, is dit een lokaal probleem. Als een SDV-server of switchroutermodule (SRM) uitvalt, zullen duizenden klanten zonder service zitten. Het oplossen van problemen is een nachtmerrie, omdat problemen overal binnen de architectuur kunnen ontstaan. Bovendien bouwen kabelbedrijven deze systemen zelden helemaal opnieuw. Integreer producten van meerdere leveranciers. Compatibiliteitsproblemen tussen apparaten van verschillende fabrikanten kunnen de betrouwbaarheid van de dienst verzwakken. Het is een kwetsbare zandtoren, gebouwd om een zwaar dak te dragen.
Stroomopwaarts en stroomafwaarts: asymmetrisch
Waarom hebben downstream-kanalen drie keer de capaciteit van upstream-kanalen? Het antwoord ligt in het gedrag van de gebruikers. De meeste mensen downloaden aanzienlijk meer gegevens dan ze uploaden. We streamen video’s, downloaden bestanden en downloaden webpagina’s. We sturen e-mails en uploaden foto’s, maar het bedrag is klein. Kabelbedrijven besparen bandbreedte door de omvang van het transmissiekanaal te beperken tot 2 MHz. Dit is een efficiënt gebruik van hulpbronnen dat overeenkomt met het daadwerkelijke gebruik van internet.
Waar is het gebeurd?
De volgende stap is om te onderzoeken welke markten deze systemen zullen adopteren. Adoptie is niet uniform. Dit hangt af van de regionale vraag, de ouderdom van de bestaande infrastructuur en de bereidheid van aanbieders om te investeren in complexe SDV-architecturen. Terwijl sommige regio’s het voortouw nemen, blijven andere uit voorzichtigheid of vanwege de kosten vasthouden aan traditionele uitzendmodellen.
Introductie: Wie test waar?
Het hardware-ecosysteem achter Switched Digital Video (SDV) is verdeeld tussen de grote spelers die alles bouwen en de specialisten die zich richten op gespecialiseerde componenten zoals encryptors en routers. Bedrijven als Scientific Atlanta en Motorola domineren deze ruimte, maar de diversiteit aan kabelexploitanten stelt hen in staat systemen te mixen en matchen die bij hun infrastructuur passen. Deze modulariteit is belangrijk vanwege de complexiteit van SDV. Het is niet zo eenvoudig als het gewoon in een nieuwe doos steken. Dit is een fundamentele verandering in de manier waarop videogegevens van het kopstation naar de woonkamer worden verzonden.
Omdat deze technologie relatief nieuw is, is de adoptie ervan voorzichtig geweest. Wanneer een SDV-systeem uitvalt, is het diagnosticeren van het probleem via een hybride glasvezel-coaxiaal netwerk moeilijker dan het repareren van een kapotte draad. Kabelgiganten als Comcast, Time Warner, Cox en Cablevision hebben dit niet landelijk uitgerold. Ze beginnen klein. Proefprogramma’s gelanceerd op geselecteerde markten om de wateren te testen.
Cablevision nam het grootstedelijk gebied van New York in beslag. Time Warner voerde tests uit in Austin, Texas en Columbia, South Carolina. Comcast wordt gelanceerd in Denver, Colorado en delen van New Jersey. Dit zijn geen lege testruimtes. Ze hebben miljoenen abonnees. Dit is echter slechts een klein deel van het totale klantenbestand van de kabel. de proefprogramma’s zijn stabiel geweest. Geen grote storingen. Er was geen algemene verwarring. Ervan uitgaande dat deze eerste tests succesvol zijn, zijn sommige dienstverleners van plan hun SDV-implementatie vanaf 2008 uit te breiden.
Klantervaring: stille upgrade of gedwongen overstap?
Voor de gemiddelde abonnee is deze verandering in eerste instantie misschien niet zichtbaar. Sommige SDV-architecturen zijn achterwaarts compatibel. Deze werken met bestaande settopboxen (STB’s). In deze gevallen weet u pas dat er iets is veranderd als u iets anders opmerkt. Het kan zijn dat uw internetsnelheid is verbeterd. Wie weet heb je ineens toegang tot meer kanalen die voorheen uit de 135 kanalenselectie werden geperst.
Andere systemen vereisen nieuwe hardware. Als uw serviceprovider uw netwerk bijwerkt maar uw oude settopbox niet ondersteunt, moet u deze wijzigen. Dit zorgt voor wrijving. Dit betekent onderhoudsbezoeken, bezoeken van technici en de moeite van het vervangen van apparaten die nog werken.
volg de links op de volgende pagina voor meer informatie over geschakelde digitale video en aanverwante onderwerpen.
Complicaties van TiVo
Er is één groot obstakel voor de introductie van SDV. compatibiliteit met digitale videorecorders (hoe DVR’s werken), vooral TiVo. Het TiVo-systeem is ontworpen vóór de komst van SDV. Ze zijn niet gebouwd om met de dynamische natuur om te gaan.
Series 3- en TiVo HD-modellen kunnen niet upstream communiceren met het SDV-netwerk om specifieke kanaalstreams aan te vragen. Dit creëert een zwart gat voor gebruikers. Als je naar een geschakeld kanaal probeert te kijken (een kanaal dat niet altijd over het hele netwerk wordt uitgezonden), kan de TiVo dit niet ontvangen. Uiteindelijk staar je naar een leeg scherm of een bevroren beeld. De enige kanalen die u kunt bekijken zijn de “must-carry” of meest populaire kanalen die uw kabelmaatschappij uitzendt, ongeacht de switcher.
Dit was geen permanente wegversperring. In november 2007 meldde de National Cable and Telecommunications Association (NCTA) een oplossing. TiVo en de kabelbedrijven hebben een oplossing bedacht: een externe adapter. Het apparaat is verbonden met de kabelkaart in de TiVo DVR. Verwerkt upstream-communicatie die niet alleen door de TiVo-hardware kan worden afgehandeld. Deze adapter staat gepland voor release in 2008.
Waarom dit belangrijk voor je is
SDV is meer dan alleen een technische voetnoot. Dit is het antwoord op de schaarste aan bandbreedte. Kabelnetwerken zitten vol met high-definition kanalen en supersnel internet, en we hebben bijna geen ruimte meer. Geschakelde video zendt alleen het kanaal uit waar u daadwerkelijk naar kijkt, waardoor er ruimte vrijkomt. Dit is een efficiëntiespel. Efficiëntie gaat echter vaak ten koste van compatibiliteit.
De gefaseerde uitrol laat zien dat kabelbedrijven nog steeds bezig zijn met het uitzoeken van de ondersteunende infrastructuur. Ze moeten adviseurs inhuren. Ze zullen het personeel moeten trainen in nieuwe technische kwesties. Het klantenondersteuningsmodel verandert. Als het kanaal verloren gaat, is het niet langer een beschadigde antenne. Dit is een logische netwerkfout.
Tot nu toe zijn de veranderingen subtiel geweest. Je kunt meer kanalen krijgen. Het kan zijn dat uw internetsnelheid sneller is. Er kan echter nieuwe apparatuur nodig zijn. Als u een TiVo-gebruiker bent, wacht u waarschijnlijk op een adapter die binnenkort beschikbaar komt. De technologie werkt. De vraag is of de implementatie ervan soepel of rommelig zal verlopen.
Gerelateerde bronnen
Om meer te begrijpen over de infrastructuur die dit mogelijk maakt, leert u de basisprincipes van kabeltransmissie. Als u begrijpt hoe QAM (Quadrature Amplitude Modulation) werkt, wordt uitgelegd hoe digitale signalen op bestaande coaxiale lijnen worden verpakt. Dankzij deze technologie kunnen DSL en HDTV naast video bestaan.
Voor meer informatie over de interactie tussen deze systemen raadpleegt u onze handleidingen Hoe kabeltelevisie werkt, Hoe DVR’s werken en Hoe TiVo werkt. U kunt de ontwikkelingen in de sector ook volgen via bronnen zoals Light Reading’s Cable Digital News en **Cable 360-hardwareleveranciers zoals Scientific Atlanta en IneoQuest bieden technische documentatie waarin de technische kant van de switch wordt uitgelegd.
