Kabelaars gaan eindelijk Internet aanbieden. Voor een bescheiden maandelijkse bijdrage beloven ze een 24-uurs surfdienst via kabelmodems. Met dit aanstormende geweld is een andere modemtechnologie, asymmetric digital subscriber line, voor de PTT een geschenk uit de hemel. Adsl verandert de telefoonlijn van een druppende bitkraan in een digitale brandslang. PTT’s en kabel-exloitanten beloven gouden bergen, maar surfen over golven megabits voor een paar tientjes per maand zal voorlopig een illusie blijven.
Kabelmodems breiden het tv-stopcontact uit met een tweebaans-snelweg voor enen en nullen. "Een webpagina met een kabelmodem binnenhalen is alsof je een badkuip in een seconde laat vollopen", zegt Sander Goudswaard van de afdeling Informatisering en Datacommunicatie op de Landbouwuniversiteit Wageningen. In Wageningen hebben 250 studenten en medewerkers thuis de beschikking over een kabelmodem van vier megabit/s. Nieuwe geavanceerde modemtechnieken voor kabel en telefoonlijn halen snelheden tussen de 0,5 en 10 megabit/s. Daarmee laten ze de huidige 28k8-modems ver achter zich. Met één megabit/s is zelfs het ontvangen van Mpeg1 digitale video (VHS-kwaliteit) in theorie geen enkel probleem.
Met nieuwe modemtechnieken kunnen aanbieders van kabel-tv een digitaal kanaal toevoegen aan hun eenzijdig ingestelde analoge tv-aanbod. Elk van de tientallen tv-kanalen op de kabel bezet meestal een frequentieband met een breedte van acht mHz in het gebied van 40 mHz tot 862 mHz. Om de coax-kabel interactief te maken wordt een stuk vrije ruimte genomen om bits te versturen. De meeste kabelmodems gebruiken de ‘lege’ ruimte van 0 tot 40 mHz als retourkanaal.
Doorbraak
Behalve de Nederlandse kabelaanbieders ruikt ook PTT Telecom aan nieuwe breedbandtechnieken. "Met adsl (asymmetric digital subscriber line) kunnen we op korte termijn overstappen op hoge snelheden, zonder dat we al het koper hoeven te vervangen door glasvezel", zegt programma-manager adsl, ir. Jan Mendrik van Netwerkdiensten van PTT Telecom. "Glasvezel naar woningen zal er in de toekomst ongetwijfeld komen, maar dat is een hele dure kwestie." Verschillende analisten voorspellen dat adsl- en kabelmodems eindelijk zullen doorbreken. De prijzen van kabelmodems zullen van de huidige 470 dollar zakken tot ruim 200 dollar in 2001, meent marktonderzoeker Will Strauss van Forward Concepts in Tempe, Arizona. Strauss voorspelt dat de wereldmarkt voor kabelmodems in 1999 ruim 1,4 miljard dollar zal bedragen, terwijl die in 1996 nauwelijks iets voorstelde. "Mogelijk zal dat een conservatieve schatting blijken wanneer aanbieders van kabel-tv een meer agressieve benadering kiezen", aldus Strauss. Volgens Steve Sazegari van Tele.Mac in Foster City, Califonië, zullen de prijzen van adsl-modems dalen van de huidige 2000 tot 3000 dollar naar 250 tot 500 dollar tegen het einde van volgend jaar.
De Nederlandse kabelaars zijn traag, maar in de hele VS hadden op 1 maart van dit jaar ook nog slechts 19.000 woningen een kabelmodemaansluiting. Volgens marktonderzoeker Kinetic Strategies zullen dat er in het begin van 1998 bijna 200.000 zijn. In 2000 zal dat aantal naar 1,6 miljoen groeien. "In landen als Nederland en België is er meer potentieel, want er is een hogere dichtheid aan kabelaansluitingen", zegt Fons van den Heuvel van Lucent Technologies (voorheen onderdeel van AT&T). ‘Grote jongens als A2000 en Casema staan allemaal op punt om diensten via de kabel te gaan bieden."
Terwijl Casema en Nuon Telekabel nog volop in het teststadium zijn, introduceerde pionier Cai Westland al in 1995 Internet via de kabel. De relatief kleine kabelonderneming heeft intussen 2000 van zijn 50.000 kabel-tv abonnees via coax aangesloten op Internet. "Ze kunnen voor vijftig gulden per maand zonder tijdslimiet surfen", zegt Hans van der Giessen van Cai Westland.
Het Amsterdamse kabelbedrijf A2000 wil zijn half miljoen tv-abonnees binnen twee jaar ook de mogelijkheid geven om via de kabel Internet op te gaan. "Op onze website hebben zich al duizenden mensen aangemeld", zegt de woordvoerster van A2000. Het bedrijf investeert momenteel driehonderd miljoen gulden in de technologie die het netwerk geschikt moet maken voor interactie. Met dat geld worden onder meer de hoofdverbindingen vervangen door glasvezelkabels. A2000 voert momenteel tests uit en streeft ernaar om tegen het einde van dit jaar circa 150.000 potentiële klanten in Purmerend, Zaanstad en Hilversum toegang te bieden. Voor een 24-uurs toegang tot Internet moeten ze een kabelmodem huren, die over snelheden beschikt tot tien megabit/s. Abonnementskosten wil A2000 nog niet noemen. De burgers van Amsterdam komen volgend jaar aan de beurt.
Menens voor PTT
De kabel laat zijn tanden zien en daarmee wordt het menens voor PTT Telecom. Behalve op Internet krijgt de oude monopolist ook nog concurrentie in telefoonland. Sinds 1 juli begeven ook Telfort en Enertel – waarin kabel- en energiebedrijven samenspannen – zich op de Nederlandse open telecommunicatiemarkt. PTT Telecom zet nu alles op alles om het wondermiddel asymmetric digital subscriber line startklaar te maken. Deze modem-technologie geeft het telefoonnet snelheden die vergelijkbaar zijn met die op de kabel. Adsl versnelt het verkeer over de twee koperdraden die elke woning met de wijkcentrale verbindt. Afhankelijk van de afstand kan adsl 1,5 tot 6 megabit per seconde in de huiskamer afleveren. Andersom is de bitstroom rustiger, zo’n 16 kilobit/s tot 1 megabit/s, vandaar asymmetric dsl.
Vorig jaar startte KPN Research in Leidschendam al een kleine proef waarbij vijftien onderzoekers thuis via adsl toegang kregen tot Internet. De tests worden nu uitgebreid naar Amsterdam. Daarmee wil PTT Telecom in de praktijkomgeving nagaan of adsl inderdaad het panacee is dat leveranciers als Motorola en Lucent Technologies beloven. "Persoonlijk ben ik er enthousiast over. Mijn collega’s staan ook te trappelen om een adsl-aansluiting", zegt Mendrik van PTT Telecom. "Maar we willen eerst de technische kwaliteit weten voor we beslissen over introductie." Mendrik is onder meer verantwoordelijk voor de tests in Amsterdam en zal daarover aan de directie van PTT Telecom adviseren. "Dit is uiteindelijk een technologie die grootschalig moet worden geïntroduceerd. We hopen daarmee Internet-aanbieders en bedrijven met telewerkers van dienst te kunnen zijn." Het streven is om voor het einde van dit jaar uitsluitsel te hebben.
Onderzoekers van AT&T Bell Labs legden begin jaren zestig de basis voor adsl. Het is onderdeel van een grote familie dsl-technieken waartoe ook hdsl en isdn (i-dsl) behoort. Voor adsl zijn twee modems nodig aan beide zijden van het koperen aderpaar, één in huis en één in de wijkcentrale. Het analoge net is momenteel geoptimaliseerd voor het overdragen van frequenties tussen de 0 en 3200 Hz. Een microfoontje in de telefoonhoorn zet de geluidsvibraties van onze stem om in elektrische trillingen die hierop lijken. Aan de andere kant van de lijn laten deze elektrische trillingen een magneetje in het luidsprekertje trillen en zo komt het geluid weer tevoorschijn. Ook 28k8-modems en faxen communiceren via deze frequenties, vandaar dat hun gepiep ook hoorbaar is in de telefoonhoorn.
Twee adsl-modems zetten echter een communicatiekanaal op over hogere, onhoorbare frequenties. Ze gebruiken daarvoor het frequentiegebied van 26 tot 1100 kHz. Deze trillingen horen we niet, want onze oren zijn slechts gevoelig voor frequenties tot 20 kHz. Dat heeft als voordeel dat de huidige telefoon-infrastructuur gewoon kan blijven bestaan. Isdn biedt die flexibiliteit niet, want die modemtechniek zet twee maal een 64 kbit/s verbinding op over een frequentieband van 0 tot 80 kHz. Dat overlapt de analoge frequentieband, waardoor een isdn-telefoon nodig is of een (Moduvox) kastje dat het analoge geluid van de telefoon eerst omzet in isdn-bits.
De meeste adsl-leveranciers richten zich op discrete multitone techniek (dmt). Daarbij worden de frequenties van 26 tot 1100 kHz onderverdeeld in 274 bandjes van elk 4 kHz. De elektronica voor adsl is op te vatten als 274 verschillende modems. Elk van hen kan op een 4 kHz-band maximaal een communicatiesnelheid van 60 kbit/s bereiken. Het adsl-modem houdt daarbij rekening met de conditie van elk kanaal. De zendsnelheid van elke band is aan te passen. Als bijvoorbeeld een 804 kHz AM-radiozender of een mobiele telefoon bij 900 kHz storing veroorzaakt, schakelt een adsl-modem de communicatie over het betreffende kanaal af. Het nadeel is dat hogere frequenties over lange afstanden sneller dempen. Daarom zijn over drie kilometer koperdraad 6 Mbit/s mogelijk, maar over zes kilometer slechts 1,5 Mbit/s. Naast modems is er elektronica in de centrales nodig om adsl-signalen van de telefoonlijnen over te zetten op bijvoorbeeld een snelle ATM- of Ethernet-verbinding. Alcatel Alstrom kwam onlangs overeen om voor driehonderd miljoen dollar adsl-modems in combinatie met ATM-verbindingen te leveren aan vier Amerikaanse regionale ‘Baby Bell’ telefoonmaatschappijen.
Hoge snelheden
Aan kabel- en adsl-modems ligt dezelfde chiptechnologie ten grondslag: digitale signaalprocessoren. Motorola komt dit jaar nog op de markt met een chip waarop de hele signaalverwerkings-elektronica voor een adsl dmt-modem is geïntegreerd. US Robotics kondigde onlangs aan dat het in 1998 een programmeerbaar modem op de markt zal brengen. Dit apparaat kan functioneren als analoog 56 kilobit/s modem of als adsl-modem. Het modem zal ook andere communicatie-modulaties en -protocollen ondersteunen en moet zo de gebruiker beschermen tegen veroudering. "Het apparaat komt dicht bij het doel van ‘het laatste modem dat je in je leven nog nodig hebt’", zegt dsp-analist Strauss.
In de ‘relatief schone’ omgeving van Leidschendam haalden medewerkers van KPN Research met adsl snelheden van 2 Mbit/s op Internet. De praktijktests in Amsterdam zullen nu moeten uitwijzen of honderden gebruikers tegelijk via adsl zonder problemen met een wijkcentrale kunnen communiceren. Dat is nog geen uitgemaakte zaak. Soms liggen de koperen aderparen van honderden abonnees verpakt in een worst draden onder de straat. In theorie kunnen deze hoogfrequente signalen elkaar beïnvloeden. "Voordat we plannen maken over introductie moeten we nagaan of de signalen in die draden elkaar niet storen", zegt Mendrik. Het is ook nog niet duidelijk of kabelmodems wel aan de hoge verwachtingen van consumenten kunnen voldoen. Testen met honderden aansluitingen op de universiteiten van Nijmegen en Wageningen tonen aan dat introductie van kabelmodems problemen kan opleveren. In Nijmegen begonnen Nuon Telekabel, Surfnet en het universitaire centrum voor informatievoorziening (UCI) vijf jaar geleden al met 56 kilobit-kabelmodems. Studenten kregen via de kabel een aansluiting op hun kamer. Jarenlang klaagden ze steen en been. "Er waren tijden dat iedereen last had van storingen", zegt Wopke Veenstra, directeur van het UCI en leider van het kabelproject van de KU Nijmegen. Intussen heeft men de techniek beter in de hand, maar het loopt nog steeds niet vlekkeloos.
In Wageningen zijn er 250 gebruikers. "Onze studenten en medewerkers halen met hun 4 megabit/s-modems snelheden van 3,5 tot 3,8 megabit/s", zegt Goudswaard van de LUW. Ook Wageningen heeft leergeld betaald. In 1994 startte de landbouwuniversiteit met 500 kbit/s-modems en speciale inbouwkaarten. "De 0,5 Mbit-modems hadden aparte drivers nodig. We zijn toen overgestapt naar 4 Mbit, omdat deze eerder konden worden geleverd met de door ons gewenste Ethernet-interface", zegt Mario de Deugd, beheerder van het kabelnetwerk in Wageningen. "Daarna hadden we nog enkele problemen met het aanpassen van het kabelnetwerk voor tweewegverkeer." Gebruikers mogen slechts 4 Mbit/s-modems van het merk Zenith gebruiken in combinatie met Ethernetkaarten van 3Com in de PC. "We hebben het meegemaakt dat een Ethernetkaart van een onbeduidend merk het netwerk in een gebouw platlegde", zegt De Deugd. "Probeer dan maar eens te traceren waar het manco zit." Hieruit blijkt het nadeel van de busstructuur van de kabel: als er iets fout gaat kan dat gevolgen hebben voor vele anderen.
Meeluisteren
Ook het veranderen van coax-netwerken in tweeweg-verbindingen is geen sinecure. Door de goede afscherming is coax zeer geschikt voor het transport van grote hoeveelheden informatie. De isolerende laag kunststof met daaromheen een stalen kooi schermt de informatiedragende kern goed af van radiogolven en andere elektromagnetische straling. Het nadeel is dat die mantel tegelijkertijd zorgt voor een vlekkeloos transport van stoorsignalen. De experimenten in Nijmegen en Wageningen hebben laten zien dat het met de retoursignalen op coax-netwerken nogal eens misgaat.
Doordat kabelnetten een busstructuur hebben, worden de stoorsignalen in de vertakkingen bij elkaar opgeteld. Ook de ruis. Op hogere niveaus, zoals in wijkcentra, komen de signalen van soms wel duizend aansluitingen bij elkaar. Als de som van de stoorsignalen hoger is dan het digitale retoursignaal, zakken de signalen voor de bits onherkenbaar weg in de ruis. Vooral kortegolfzenders willen in het retourgebied van 0 tot 40 mHz nogal eens dwarszitten. "Oude kabels waarvan de mantel niet meer goed isoleert, werken prima als kortegolfontvanger", zegt Van der Giessen van Cai Westland. "Eén sterke ruisbron kan het al voor een tiental gebruikers verpesten. Toch hebben we daar in de praktijk weinig last van gehad." Om storingen zoveel mogelijk terug te dringen stopt Cai Westland de digitale signalen in de wijkcentrale van de kabel en stuurt ze in een afzonderlijk netwerk verder. De busstructuur van de kabel heeft nog een ander nadeel. Net als een Ethernet-bedrijfsnetwerk moeten gebruikers de bandbreedte delen. De huidige kabelmodem-technieken staan ruim honderd gebruikers toe op één frequentiebereik. Dat heeft gevolgen voor de bandbreedte. Tien mensen die tegelijk gebruik maken van dezelfde kabel, moeten de bandbreedte delen. "Kabelmodems vormen één groot bussysteem", zegt Van den Heuvel van Lucent. Daarom moeten maatregelen worden genomen om het berichtenverkeer in het pakket-geschakelde netwerk te beveiligen. Net als bij Ethernet kan uw buurman in principe ‘meeluisteren’.
Volgens De Deugd moet dit niet overdreven worden. De LUW daagde Hewlett-Packard destijds uit om met netwerk-analysers en andere high-tech de signalen in Wageningen af te luisteren. "Na een dag vechten ging HP onverrichter zake weer naar huis terug", aldus De Deugd. "Met een modem kan je natuurlijk afluisteren, maar dan moet je er wel een hebben die door ons is geautoriseerd." De kabelnet-beheerder wijst erop dat beheer en autorisatie van kabelmodems een stuk gemakkelijker is geworden met simple network management protocol (snmp). Dat is in allerlei datanetwerken (zoals ATM en Ethernet) inmiddels een standaard. "Ik kan het vanaf mijn PC beheren", zegt De Deugd. "Ook nieuwe functionaliteit kan ik via het kabelnetwerk in de flitsgeheugens van de modems zetten."
Snelheid als laatste
Aankomende landbouwingenieurs en medewerkers van KPN Research lijken de snelweg vrijwel voor zichzelf te hebben, maar potentiële klanten van kabel-aanbieders moeten zich niet blindstaren op gratis surfen met megabitsnelheid. "Onze klanten bereiken bijna de maximale 4 megabit/s omdat wij een aansluiting van 34 megabit/s hebben met Internet", zegt Goudswaard van de LUW. "De meeste kleinere commerciële aanbieders van Internet beschikken zelf slechts over een aansluiting van 2 Mbit/s. Dat kost ze 40.000 gulden per maand", zegt Van Giessen van Cai Westland. "Naar mijn persoonlijke mening maakt A2000 het zich technisch gezien erg moeilijk, ook qua rendabele bedrijfsvoering." A2000 geeft toe dat de verbinding met Internet zo snel is als de zwakste schakel. Het bedrijf zegt meerdere direct 2 Mbit-verbindingen te nemen. A2000 onderzoekt eveneens de mogelijkheid om kabelnetten onderling te verbinden. Ook wil men de snelheid verhogen door delen van het Web op plaatselijke computers op te slaan. Cai Westland biedt als enige Nederlandse kabelbedrijf sinds eind 1995 Internet aan. Klanten zijn aangesloten met 115 kbit/s-modems. Van Giessen: "In 1995 maakten we ons zorgen over al die aankondigingen in de pers. Maar twee jaar later is grootschalig aanbod van Internet via de kabel in Nederland nog steeds geen werkelijkheid." Van Giessen betoogt dat hoge snelheid in Nederland niet de hoogste prioriteit heeft. "Wij hebben ondervonden dat klanten liever geen telefoontikken willen betalen voor Internet. Daarnaast willen ze per telefoon bereikbaar blijven en pas daarna komt snelheid."
Boot missen
Ook adsl zal geen mega-snelheden kunnen bieden. "De flessenhals verplaatst zich naar de providers of de backbones op Internet", zegt Van den Heuvel van Lucent. "Maar wij denken dat de meeste gebruikers toch heel tevreden zullen zijn met een halve megabit/s. Wel denken de meeste PTT’s ook aan zaken als video on demand. Daarvoor heb je wel 1 tot 2 megabit/s nodig." PTT denkt dit te kunnen waarmaken door via adsl toegang te verschaffen op de ATM-backbones van AT&T en Unisource. PTT Telecom ziet adsl als een aanvulling op haar bestaande aanbod en verwacht dat de techniek voornamelijk zwaardere gebruikers zal aantrekken. "Het is niet alleen de aanschaf van hardware, er komen ook veel operationele zaken bij kijken", zegt Mendrik van PTT Telecom. "Van de andere kant moet je je niet blindstaren op modemkosten van duizend dollar. Volgend jaar zullen de prijzen aanzienlijk lager liggen." Marktonderzoeker Forrester Research verkondigde onlangs dat adsl niet zal aanspreken. Door het grote aantal concurrerende technologieën, zoals kabelmodems, 56K-modems en satellietverbindingen zou het aantal adsl-lijnen in de VS in 2001 volgens Forrester slechts 250.000 bedragen. Dit zijn niet de getallen waarmee de techniek goedkoop kan worden. Bovendien heeft adsl (net als 56K-modems) nog te kampen met twee standaarden (dmt en cap). In Amsterdam gaat PTT Telecom met beide experimenteren. Van de andere kant roepen analisten van Forward Concepts, IDC en Tele-Choice dat kabelaars en telefoonbedrijven snel een keuze zullen moeten maken uit de brei van technieken. Strauss van Forward Concepts: "Wie niet kiest, mist zeker de boot."
René Raaymakers,
freelance medewerker Computable
