Vergleich Latenz DOCSIS vs. GPON

  • Die MDCC hat im Rahmen einer Demo für die Wohnungswirtschaft die zukünftigen Möglichkeiten des bestehenden Kabelnetzes gezeigt. Immerhin hat sie rund 96.000 aktive Kabelanschlüsse in Magdeburg. Zu großen Teilen in der städtischen Wohnungsbaugesellschaft und weiteren Genossenschaften. Und diese Unternehmen haben nicht unbedingt Interesse an Bautätigkeiten in ihren Objekten. Aber darum soll es hier nicht gehen...

    Aufgefallen ist mir auf einem Foto die mit 9 ms doch recht hohe Latenz, zumal der Speedtest Server im eigenen Haus steht. Ob das DOCSIS 3.1 oder 4.0 ist konnte ich nicht in Erfahrung bringen.


    An meinem GPON Anschluss auch im Netz der MDCC erreiche ich den gleichen Speedtest Server, die Latenz liegt bei 1 ms.


    Abgesehen von den gerundeten Werten, scheint es systembedingt noch immer einen recht großen Unterschied zwischen den Technologien zu geben.

    Dem normalen Anwender ist das mit Sicherheit egal. Aus technischer Sicht trotzdem interessant zu wissen.

  • Ja, DOCSIS ist bekannt dafür. VDSL liegt bei 3-5 ms im ersten (IP) Hop, je nachdem, wie lange noch L2 durch die Gegend transportiert wird.

    GPON ist oft besser als VDSL, hängt aber stark von der Implementierung ab. Irgendwo habe ich mal gelesen, dass XGS-PON das Thema Latenz gegenüber GPON verbessert hat. Konkrete Zahlen habe ich aber nicht.

    Wie sieht bei dir im MDCC-Gf-Netz ein Traceroute zu den üblichen Verdächtigen aus, z.B. 1.1.1.1 oder 8.8.8.8?

  • Auch mit DCOSIS ist es möglich in den Bereich 1ms zu kommen, ist eine overhead sache.
    XGS und GPON geht beides auch 1ms gleiche Angelegenheit.

    Der Speedtest Server ist über Berlin angebunden.
    Von daher wäre es wichtig auch zu wissen wo der DOSCIS Anschluss sich befand.

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  • Aufgefallen ist mir auf einem Foto die mit 9 ms doch recht hohe Latenz, zumal der Speedtest Server im eigenen Haus steht.

    Das sind doch höchst erfreuliche Werte. Ich habe mit DOCSIS 3.0 nie Latenzen unter 50 ms zum nächstgelegenen Speedtest-Server gesehen. VDSL lag dann irgendwo bei 30 ms. Auf meine Resultate mit GPON bin ich noch gespannt.

  • XGSPON gegen DOCSIS (mit Low Latency DOCSIS):

    Paper - Understanding Latency across PON systems (With few comparisons to DOCSIS systems) - NCTA Technical Papers

    Spoiler alert: je nach Konfiguration liegt die Latenz im Zugangsnetz bei den PONs und bei DOCSIS (mit den Low Latency DOCSIS) (und VDSL2 mit G.INP Retransmissionen) im unteren einstelligen Millisekundenbereich.

    Zitat

    10GEPON and XGSPON networks show remarkably good performance with 8.6/8.5 Gbps symmetrical throughput. Both PON systems show consistent latency performance on an unloaded or loaded PON network. The majority of the latency numbers fall within 1 to 2 milliseconds on a lightly loaded PON network, while we observe latencies up to 2 to 3.5 milliseconds under heavily loaded conditions. (Note that this loaded condition is for the home network i.e. this ONU’s load, whereas when the whole serving group is heavily loaded and each ONU is transmitting above the minimum guaranteed rate, the latencies will likely increase.) At least in the configurations we tested it looks like 10GEPON has slightly lower latencies than the XGSPON setup we tested, but given they are all in the 1-3 ms range they both are very similar latency ranges. (The 10GEPON did have more guaranteed bandwidth than the XGSPON setup). We tested the network using UDP load traffic and TCP load traffic and the latency numbers stayed relatively consistent and in the same range. We also compared the latency in a DOCSIS network and see that while without Low Latency DOCSIS(LLD) features, the latency in a DOCSIS network can vary from 6-7 ms (baseline) to ~15 to 30 ms (under load). Enabling LLD brings the latency numbers to be at comparable levels, 2-3 ms (baseline) to 2-6 ms (under load), to that of a PON network. As latencies drop to the sub-5ms levels, the connection to content servers (outside of access network) through the Internet can become bigger contributors to overall end-to-end latency.

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  • Ich habe mir mal den Versuch erlaubt mit RIPE Atlas Daten abzuschaetzen mit welcher Zugangslatenz man bei den verschiedenen Technologien so rechnen muss. Dazu habe ich fuer verschiedene ISP (Telekom, O2, 1&1, Vodafone, und Deutsche Glasfaser*) nach Probes gesucht und versucht deren Zugangstechnologie zu bestimmen (in dem ich die Usertags amgesehen habe und dann auf Stimmigkeit ueberprueft habe, es gibt z.B. Probes die urspruenglich wohl mal ADSL waren, die inzwischen aber VDSL oder FTTH sind und deren Tags nie angepasst worden waren) und dann anhand der IPv4 Traceroute-Ankermessungen die Atlas mit allen aktiven Probes regelmaessig durchfuehrt versucht den Zugangslink und dessen Latenz zu bestimmen. Die meisten ISP verstecken den eigentlichen L2 Zugangslink, daher habe ich die RTT zum ersten L3-Hop nach dem Heimrouter als Schaetzer fuer die Zugangslatenz genommen, nicht perfekt, aber bei der Tekekom mit ~900n BNG Standorten auch nicht total daneben.

    Ich habe das ganze bisher nur manuell und qualitativ durchgefuehrt (noch keine Zeit/Lust mich mit dem API Zugang zu RIPE zu beschaeftigen), aber hier sind meine Schaetzungen zu den Zugangslatenzen ueblicher Technologien:

    Ueber den Daumen:

    GPON: 1.0-3.5 ms: ~2 ms

    VDSL2 (G.INP): ~4 ms

    ADSL: 8-20 ms: ~? ms

    DOCSIS: 1-10: ~2 ms

    Fuer ADSL hatte ich wenige Probes zuverlaessig identifiziert, zu wenige um da so etwas wie einen typischen Wert abzuschaetzen, und ich vermute 20 ms ist da nicht das Ende der Fahnenstange. Fuer XGSPON habe ich keine Probes gefunden, aber ich vermute stark, das wird im selben Bereich landen wie GPON.

    Aber dazu kommen dann fuer die relevante nutzer-sichtbare Latenz ins Internet die unterschiedlichen Routen/Pfade der unterschiedlichen ISPs (die beim gleichen ISP auch schon mal unterschiedlich sind fuer unterschiedliche Zugangstechnologien und zwischen IPv4 und IPv6).


    *) Die DG Probes waren ungeeignet, weil die "inneren Hops" oft langsamer waren als die Endpunkte, und das Ziel war ja nicht die Downprioritisierung zu messen sondern die Zugangslatenz...

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  • Da musste aber noch mal nachmessen, DOCSIS hat keine avg 2ms ( Theoretisch geht das aber das setzt noch keiner um )
    Die Latenzen bewegen sich eher im Bereich 7-10+ und seit der Einführung von Harmonics eher 10+.

  • Nun hier ist das Problem, die 2 ms kommen aus den Daten... ich vermute stark, dass die jeweiligen Segmente schlicht nicht annaehernd ausgelastet waren und das ganze daher unter unrealistisch idealen Bedingungen gemessen wurde. Atlas misst den gesamten Traffic der Probes nicht mit, daher ist es unmoeglich? Aussagen ueber die Netzwerklast waeren der Traceroutes zu machen... Ich habe allerdings versucht mir traces mit minimalen RTTs auszusuchen, daher bin ich ganz zuversichtlich, dass meine Zahlen ohne Last gemessen wurden.

    ABER wie gesagt, das ist nur Qualitativ, ich bin aber zuversichtlich, dass die Groessenordnungen (zur Basis 10) in etwa stimmen.

  • Für mich stellt sich dann aber die Frage wie ist es wenn Samstag Abend alle Zuhause sind und Streaming oder Game. Bei meinem Sohn, 32 Wohnungen in einem Aufgang, 3 Aufgänge in einem Haus, brechen die Werte Abends auf der Vodafone Kabelleitung komplett ein. Da nutzt er zum zocken dann DSL 16 Mbit.

    Deutsche Wohnen sperrt sich gegen Glasfaser to Home. Mal sehen was jetzt rauskommt, Vodafone will Glasfaser legen und Kabel abschalten, weil die Kunden zickig sind. ;) es gibt da wohl Verhandlungen.

    PS: die TV Kabel im Haus sind aus den 60er, das wird bei vielen MFH ähnlich sein.

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  • Nochmal, mein Ziel war es die reine Zugangslatenz unter idealen Bedingungen abzuschaetzen. Das es unter Last of zu abstrus hohen Latenzen kommt ist ein anderes Thema ;)


    Bei meinem Sohn, 32 Wohnungen in einem Aufgang, 3 Aufgänge in einem Haus, brechen die Werte Abends auf der Vodafone Kabelleitung komplett ein. Da nutzt er zum zocken dann DSL 16 Mbit.

    Das kann dann von der Auslastung im Segment und/oder (zeitabhaengigen) RF-Stoerungen ausgeloest werden... Wenn er Lust, Zeit und eine Fritzbox hat kannst Du ja vielleicht mal Screenshots von den DOCSIS Informationen zu denb Kanaelen posten, da kann man oft erkennen welche der beiden Ursachen das Hauptproblem ausmacht (wenn nicht beide gleichzeitig).


    Hier meine generischen Instruktionen zu DOCSIS (poste ich so im O2 Forum, wenn das Thame mal wieder aufkommt)

    #### DOCSIS Fritzbox Informationen
    Da Du eine Fritzbox hast, dann poste doch bitte Screenshot (am besten von einem PC oder Tablett, statt vom Smartphone) von allen Tabs im Bereich:
    Internet → Kabel-Informationen
    Deiner Fritzbox. Dabei bitte bei Tabs die über mehrere Seiten gehen auch mehrere Sceenshots machen und posten. Das gilt insbesondere für den Tab Kanäle, wo es wichtig ist alle einzelnen Kanäle zu sehen und gerade auch die Kanäle in Senderichtung am unteren Ende der Seite.


    ### DOCSIS generelle Bewertungskriterien
    Hier ein paar Anmerkungen zu den Kanalwerten:
    Modulation:
    Dass Soll in Empfangsrichtung ist 4096QAM, für Docsis 3.1 (D3.1) und 256QAM für Docsis 3.0 (D3.0)).
    In Senderichtung ist das Soll für D3.0 64QAM, für D3.1 ist das nicht ganz so klar, da ist das Ziel generell auch 4096QAM aber wohl nicht in allen Segmenten.

    Die Modulation betrifft immer das ganze Segment, und niedrige Modulationen sind oft ein Zeichen für Interferenzen/Rauschen im System (oft nur in Senderichtung, das heisst dann Rückwegstörung). Solche Störungen muss der Technikbetreiber lokalisieren und beheben. Da das personalaufwendig und damit teuer ist kann das mit unter lange dauern bis der Technikbetreiber das zu machen bereit ist.

    Fehlerzähler:
    korrigierbare und besonders unkorrigierbare Fehler, idealerweise sollten beide bei Null sein, aber niedrige Werte, bzw. langsamer Anstieg dieser Werte ist IMHO kein grosses Problem, den Anstieg kann man bewerten in dem man mehrere Messungen der Kanalinformationen zu unterschiedlichen Zeiten macht und die Werte pro Kanal vergleicht…
    Die Fehler betreffen in erster Linie nur den lokalen Abschluss und können verschiedene mögliche Ursachen haben, darunter:

    defekter Hausverstärker → muss ein Techniker vom Technikbetreiber ran
    schlecht eingestellter/eingepegelter Hausverstärker → muss ein Techniker vom Technikbetreiber ran
    defektes Modem/defektes Modemnetzteil → bei Leih-Modem Störung melden und auf Austausch des Modems drängen, bei eigenem Modem vielleicht beim Hersteller reklamieren oder anderweitig Ersatz beschaffen
    schlechte Kontakte/defektes Kabel → kontrolliere doch mal ob das Koaxialkabel zwischen Modemrouter und Multimedia-Dose unbeschädigt ist und ob es auf beiden Seiten fest verbunden ist.
    defekte oder falsch angeschlossene Multimediadose → sollte sich ein Techniker ansehen

    Pegelwerte (Power level, MER):
    Hier gibt es vom Technikbetreiber bestimmte Vorgaben die erfüllt werden sollen.
    Für Vodafone Anschlüsse gibt es im inoffiziellen Kundenforum (https://www.vodafonekabelforum.de/viewtopic.php?…0617_Pegelwerte) dazu Informationen.
    Hier ein Link zu einem PDF das hilft Power und MER bewerten zu können: https://www.vodafonekabelforum.de/download/file.php?id=646

    Wenn die Werte nicht im "grünen Bereich liegen gilt:
    schlecht eingestellter/eingepegelter Hausverstärker → muss ein Techniker vom Technikbetreiber ran


    ### DOCSIS Rekrutiere die Nachbarn bei Modulationsfehlern
    Mmmh, melde weiter Störungen und sprich mit den Nachbarn, wenn die auch Kabel-Internet haben und ähnliche Probleme bemerken, bitte sie auch Störungen bei ihrem ISP zu melden. Je mehr Störungsmeldungen eingehen, desto wichtiger dürfte der Technikbetreiber die Probleme nehmen. Und wenn die Nachbarn beim Technikbetreiber selber Kunden sind, bekommen die vielleicht mehr Informationen ob/wann eine Entstörung geplant ist.

  • Fuer XGSPON habe ich keine Probes gefunden, aber ich vermute stark, das wird im selben Bereich landen wie GPON.

    Bei dem zaghaften XGSPON Ausbau in DE auch nicht so einfach da eine Probe zu finden. Meine Probe ist z.B. auch nur mit FTTH getaggt. :saint:

    Aber ja, zwischen GPON und XGSPON hab ich nicht wirklich was Messbares in der Latenz bemerkt.

    Bin vielleicht auch nicht unbedingt repräsentativ, avg mit ~2ms passt ganz gut, könnte aber auch schon fast ein Tick zu viel sein, oder liegt halt einfach nur an meinem nicht repräsentativ leeren Segment, wo wohl mein ONT kein Problem hat "Sendeslots" zu bekommen.

    Bei Auswahl passender Gegenstellen in der gleichen Stadt kann ich auch schon die ersten ziele außerhalb des DTAG Netzes schneller in Durschnitt erreichen als den ersten Hop im DTAG Netz, der hat es nicht so eilig auf Pings zu antworten. Quad9 scheint hier was zu haben, ~1.5ms avg oder ein Ionos VPS in der gleichen Stadt ~2.0-2.5ms avg sind da durchaus schon möglich.

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  • Wobei XGS-PON weltweit schon gut vertreten sein sollte.

    Das definitiv, da pufferueberlauf aber nach Probes bei deutschen ISPs wie (Telekom, O2, 1&1, Vodafone, und Deutsche Glasfaser*) zum vergleichen gesucht hatte, ist die Chance eher klein zufällig was mit XGSPON zu finden.

  • Bei DOCSIS und den PONs (und LTE 5G) hat der ISP einige Kontrolle ueber die Zugangslatenz. Ueblicherweise ist es so, dass niedrigere Latenz dabei bedeutet, dass die realistisch maximal nutzbare Kapazitaet reduziert werden muss. Daher ist meine Frage nicht gewesen, was ist thoeretisch moeglich, sondern was sieht man da im Feld.

  • DOCSIS Ergebnisse sind möglich, bei wenig Auslastung durchaus realistisch. gibt auch noch Low Latency DOCSIS, das soll das noch weiter verbessern(ist aber meinen Informationen nach noch bei keinem im Einsatz). Ich habe auch gute Ergebnisse bei meinem Kabelanschluss, ich muss unbedingt noch daran denken einen Speedtest mit meinem Kabelanschluss zu machen und zu speichern, damit ich das dann später wenn ich meinen Fiber-GPON Anschluss habe, das gut vergleichen kann.

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  • Das kann dann von der Auslastung im Segment und/oder (zeitabhaengigen) RF-Stoerungen ausgeloest werden... Wenn er Lust, Zeit und eine Fritzbox hat kannst Du ja vielleicht mal Screenshots von den DOCSIS Informationen zu denb Kanaelen posten, da kann man oft erkennen welche der beiden Ursachen das Hauptproblem ausmacht (wenn nicht beide gleichzeitig).

    Er hat das alte Kabelmodem mit Telefon im Bridge-Modus.
    Aber letztlich ist es neben der Auslasten/Anzahl der Teilnehmer, vor 15 Jahren im Keller eingebauten rückkanalfähigen Verstärker und einer maroden Hausverkabelung im Zusammenhang zu sehen. Dann kommen noch die Leute/Wohnungen dazu, die bei Renovierungen zusätzlich Dosen verbaut haben, ohne solche Sachen wie Dämpfungen zu kennen/verstehen.
    Vor 2 Jahren wurde im Rahmen von Sanierungen die Elektrik neu gemacht. Jetzt passiert es in einigen Wohnungen, das, wenn man den Fernseher an der falschen Steckdose/Phase anschließt, beim Einstecken des Koaxial-Kabels der FI fliegt.
    Sonst noch fragen zum Zustand der Haustechnik???? :D:D:D

    Deshalb ist Vodafone wirklich bestrebt, die Deutsche Wohnen von der Verlegung von Glasfaser bis in die Wohnung zu überzeugen.
    Insgesamt betrifft es etwa 250 Wohnungen.

  • Er hat das alte Kabelmodem mit Telefon im Bridge-Modus.
    Aber letztlich ist es neben der Auslasten/Anzahl der Teilnehmer, vor 15 Jahren im Keller eingebauten rückkanalfähigen Verstärker und einer maroden Hausverkabelung im Zusammenhang zu sehen. Dann kommen noch die Leute/Wohnungen dazu, die bei Renovierungen zusätzlich Dosen verbaut haben, ohne solche Sachen wie Dämpfungen zu kennen/verstehen.
    Vor 2 Jahren wurde im Rahmen von Sanierungen die Elektrik neu gemacht. Jetzt passiert es in einigen Wohnungen, das, wenn man den Fernseher an der falschen Steckdose/Phase anschließt, beim Einstecken des Koaxial-Kabels der FI fliegt.
    Sonst noch fragen zum Zustand der Haustechnik???? :D:D:D

    Deshalb ist Vodafone wirklich bestrebt, die Deutsche Wohnen von der Verlegung von Glasfaser bis in die Wohnung zu überzeugen.
    Insgesamt betrifft es etwa 250 Wohnungen.

    Wenn man Sachen falsch verdrahtet kann viel passieren, ich sehe da nicht den Fehler in der Technik, sondern in den Menschen die die Technik verwenden bzw. überhaupt erst aufbauen.

    Also das ist doch nun wirklich kein valider Grund Vodafone Glasfaser bis in die Wohnung verlegen zu lassen, die Ursache ist doch eine ganz andere.