[VFKD] Das ewige Thema mit dem OFDMA Kanal

[Dr.Dial]

Hallo!

Ich wollte hier nochmal was Grundsätzliches zu dem Thema OFDMA Kanal (abschalten) fragen.

Es scheint ja ein leidiges Thema zu sein, da immer wieder danach gefragt wird.

Soweit ich das jetzt verstanden habe kann dieser OFDMA Kanal Probleme, wie Packetloss oder Verbindungsabbrüche verursachen. Ich würde jetzt aber gerne mal ein paar generelle Fragen klären, auf die ich in den bisherigen Threads nicht wirklich eine Antwort gefunden habe. Ich erwarte hier natürlich nicht dass Ihr mir die ganze Forenhistorie zu dem Thema aufarbeitet aber mal Grundsätzlich:

Was ist denn überhaupt die Aufgabe dieses Kanals? Es handelt sich ja um ein Modulationsverfahren das im Upload benutzt wird. Warum braucht man den neben den anderen überhaupt?

Wenn dieser Aufgrund von Problemen abgeschaltet wird, muss man dann mit Einbußen bei der Geschwindigkeit, Ping etc. rechnen ? Wenn nicht warum wird der dann überhaupt zugeschaltet ?

Danke für eure Antworten

[Karl.]

Der OFDMA Kanal ist quasi der Turbo im Upload, läuft aber noch nicht so stabil, wie die SC-QAM Kanäle...

[reneromann]

Was ist denn überhaupt die Aufgabe dieses Kanals? Es handelt sich ja um ein Modulationsverfahren das im Upload benutzt wird. Warum braucht man den neben den anderen überhaupt?

OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) beschreibt erst einmal kein Modulationsverfahren, sondern ein Nutzungsverfahren, in dem mehrere Nutzer gleichzeitig auf eine Ressource zugreifen können -- die Modulation, z.B. mit QAM-64 oder QAM-256, kommt noch "on top".

Bisher hat man beim Upload meist auf TDMA gesetzt - also Time Division Multiple Access - bei dem die Uploadressource in Zeitschlitze "zerhackt" wurde und jedes Modem nacheinander in dem ihm zugewiesenen Zeitschlitz über die volle Bandbreite senden durfte. Bei OFDMA hingegen können mehrere Modems gleichzeitig senden, in dem sie Teilbereiche des OFDMA-Spektrums zugewiesen bekommen - was dann die Latenz zwischen Modem und CMTS reduziert.

Wenn dieser Aufgrund von Problemen abgeschaltet wird, muss man dann mit Einbußen bei der Geschwindigkeit, Ping etc. rechnen ?

Du hast es erfasst - die niedrigere Geschwindigkeit ergibt sich aus der "schlechteren" Modulation beim klassischen TDMA; die höhere Latenz aus dem Warten auf den nächsten freien Zeitschlitz.

Wenn nicht warum wird der dann überhaupt zugeschaltet ?

Weil man die begrenzten Frequenzen damit besser nutzen kann.

Zumal OFDMA noch einen weiteren Vorteil besitzt:
Die Subcarrier haben eine viel geringere spektrale Bandbreite von 25 kHz respektive 50 kHz im Gegensatz zu den fast 6 MHz im Upload respektive fast 7 MHz im Download bei "klassischem" DOCSIS (bis einschl. [Euro-]DOCSIS 3.0) -- dementsprechend verursacht eine schmalbandige Störung bei OFDMA einen viel geringeren Datenbandbreitenverlust in der Übertragung (weil nur die betroffenen Subcarrier wegfallen) als bei "klassischem" DOCSIS (wo dann gleich der komplette Kanal ausfällt).

Plus das mit DOCSIS3.1 für die OFDMA-Kanäle eben höhere Modulationsstufen bis QAM-4096 (wenn ich mich richtig erinnere -- bin mir jetzt nicht sicher, ob es noch höher ging) auf den Subcarriern eingeführt wurden, während bei klassischem [Euro-]DOCSIS 3.0 bei QAM-256 Schluss war. OFDMA kann also auf der gleichen spektralen Bandbreite wesentlich höhere Datenbandbreiten übermitteln, sofern die Leitungsqualität es hergibt (also das Rauschen auf der Leitung gering genug ist).

[Dr.Dial]

Ja meinst du dass sich die höhere Latenz bei abgeschaltetem OFDMA Kanal denn merklich auch den Ping auswirkt? Wie würdest du das denn konkret einschätzen?

[Karl.]

Zumal OFDMA noch einen weiteren Vorteil besitzt:
Die Subcarrier haben eine viel geringere spektrale Bandbreite von 25 kHz respektive 50 kHz im Gegensatz zu den fast 6 MHz im Upload respektive fast 7 MHz im Download bei "klassischem" DOCSIS (bis einschl. [Euro-]DOCSIS 3.0) -- dementsprechend verursacht eine schmalbandige Störung bei OFDMA einen viel geringeren Datenbandbreitenverlust in der Übertragung (weil nur die betroffenen Subcarrier wegfallen) als bei "klassischem" DOCSIS (wo dann gleich der komplette Kanal ausfällt).

Das ist bei VFKD aber nicht überall implementiert

[reneromann]

Ja meinst du dass sich die höhere Latenz bei abgeschaltetem OFDMA Kanal denn merklich auch den Ping auswirkt? Wie würdest du das denn konkret einschätzen?

Die Latenz zwischen deinem Router und dem CMTS steigt, was sich logischerweise auf den Ping auswirkt.
Ob das jedoch signifikante Auswirkungen auf einen Ping außerhalb des VF-Netzes hat, dürfte zu bezweifeln sein - da reden wir ja eher von 1..2 ms die das im Netz ausmacht, während wir bei Servern in fremden Netze ja eh bei 20+ ms sind...

[robert_s]

Ja meinst du dass sich die höhere Latenz bei abgeschaltetem OFDMA Kanal denn merklich auch den Ping auswirkt? Wie würdest du das denn konkret einschätzen?

Die Latenz zwischen deinem Router und dem CMTS steigt, was sich logischerweise auf den Ping auswirkt.

Wobei OFDMA aufgrund der niedrigen Symbolrate erst mal einen Nachteil bei der Latenz hat - 5120kbaud bei SC-QAM ist eben über 100mal schneller als 50kbaud bei OFDMA. Dafür sind bei SC-QAM aber auch nur max. 6 Bits in einem Symbol drin, während bei OFDMA durch parallele Übertragung auf den Subträgern im Idealfall der Ping in ein Symbol passt, wofür man bei SC-QAM mindestens 86 Symbole benötigt. Rein rechnerisch könnte SC-QAM am Ende dennoch minimal im Vorteil sein (86 mal so viele Symbole benötigt, aber Symbolrate über 100 mal schneller). Also so offensichtlich ist der Latenzvorteil nicht.

In der Praxis sieht es bei mir so aus, dass ich mit "ping floods" auf den CMTS-Gateway früher mit SC-QAM sogar Pingzeiten von 1,8ms erreicht habe. Jetzt mit OFDMA komme ich (bei lediglich 32 anderen Kunden im Upstream-Segment und nur 10 anderen mit OFDMA!) nicht mehr unter 3,8ms. Wobei es auch sein kann, dass der CMTS-Gateway inzwischen umgebaut wurde und nicht mehr so "nah" ist wie einst.

[reneromann]

Ja meinst du dass sich die höhere Latenz bei abgeschaltetem OFDMA Kanal denn merklich auch den Ping auswirkt? Wie würdest du das denn konkret einschätzen?

Die Latenz zwischen deinem Router und dem CMTS steigt, was sich logischerweise auf den Ping auswirkt.

Wobei OFDMA aufgrund der niedrigen Symbolrate erst mal einen Nachteil bei der Latenz hat - 5120kbaud bei SC-QAM ist eben über 100mal schneller als 50kbaud bei OFDMA. Dafür sind bei SC-QAM aber auch nur max. 6 Bits in einem Symbol drin, während bei OFDMA durch parallele Übertragung auf den Subträgern im Idealfall der Ping in ein Symbol passt, wofür man bei SC-QAM mindestens 86 Symbole benötigt. Rein rechnerisch könnte SC-QAM am Ende dennoch minimal im Vorteil sein (86 mal so viele Symbole benötigt, aber Symbolrate über 100 mal schneller). Also so offensichtlich ist der Latenzvorteil nicht.

In der Praxis sieht es bei mir so aus, dass ich mit "ping floods" auf den CMTS-Gateway früher mit SC-QAM sogar Pingzeiten von 1,8ms erreicht habe. Jetzt mit OFDMA komme ich (bei lediglich 32 anderen Kunden im Upstream-Segment und nur 10 anderen mit OFDMA!) nicht mehr unter 3,8ms. Wobei es auch sein kann, dass der CMTS-Gateway inzwischen umgebaut wurde und nicht mehr so "nah" ist wie einst.

Du machst einen Fehler bei deiner Annahme:
Du nimmst an, dass du dauerhaft auf dem SC-QAM-Kanal senden kannst - das kannst du aber nicht, sondern du darfst den Kanal immer nur zu bestimmten Zeitfenstern nutzen.

[robert_s]

Du machst einen Fehler bei deiner Annahme:
Du nimmst an, dass du dauerhaft auf dem SC-QAM-Kanal senden kannst - das kannst du aber nicht, sondern du darfst den Kanal immer nur zu bestimmten Zeitfenstern nutzen.

Das gilt auf dem OFDMA ganz genau so. Auf beiden Arten von Kanälen brauchst Du erst einmal einen Grant, der für den Ping ausreicht. Ob der Grant nun mehr Symbole oder mehr Subträger beinhaltet, nimmt sich nichts.

[Dr.Dial]

Ok und warn liegt es denn dass OFDMA immer noch so oft Probleme macht und abgeschaltet werden muss? Oftmals wird ja aber auch das Problem durch ein Firmware Update behoben. Was läuft denn dann immer aus dem Ruder? Firmware verbugged oder Störung im Netz ?

Bin ja selbst auch betroffen. (Hatte ja wegen Bridge-Mode ein Thread aufgemacht). Aber kurz: NACH FW update wurde beim OFDMA U ‚Fehler‘ angezeigt. Vor dem FW Update lief der mit 16QAM fehlerfrei und wurde nun abgeschaltet