Kabelfernsehen

Kabelfernsehen ist ein System zur Übertragung von Fernsehprogrammen an Verbraucher mittels Funkfrequenzsignalen (RF), die über Koaxialkabel oder – in neueren Systemen – mittels Lichtimpulsen über Glasfaserkabel übertragen werden . Dies unterscheidet sich vom terrestrischen Fernsehen , bei dem das Fernsehsignal drahtlos per Funkwellen gesendet und von einer Fernsehantenne empfangen wird , sowie vom Satellitenfernsehen , bei dem das Fernsehsignal drahtlos per Funkwellen von einem Kommunikationssatelliten gesendet und von einer Satellitenschüssel auf dem Dach empfangen wird. UKW-Radioprogramme , Hochgeschwindigkeitsinternet , Telefondienste und ähnliche Dienste können ebenfalls über diese Kabel angeboten werden. Analoges Fernsehen war im 20. Jahrhundert Standard, aber seit den 2000er-Jahren wurden Kabelsysteme auf digitalen Kabelbetrieb umgestellt .

Ein Kabelkanal (manchmal auch Kabelnetz genannt ) ist ein Fernsehsender, der über Kabelfernsehen empfangen werden kann. Viele dieser Kanäle werden auch über Satellitenfernsehen verbreitet . Alternative Bezeichnungen sind nicht-öffentlicher Kanal oder Programmdienst , wobei letztere hauptsächlich im juristischen Kontext verwendet wird. Die Abkürzung CATV wird in den USA für Kabelfernsehen verwendet und stand ursprünglich für Community Antenna Television (Gemeinschaftsantennenfernsehen). Diese Bezeichnung stammt aus dem Jahr 1948, als das Kabelfernsehen in Gebieten entstand, in denen der terrestrische Fernsehempfang aufgrund der Entfernung zu den Sendern oder des bergigen Geländes eingeschränkt war. Dort wurden große Gemeinschaftsantennen errichtet, von denen aus Kabel zu den einzelnen Haushalten verlegt wurden.

1968 besaßen 6,4 % der Amerikaner Kabelfernsehen. Diese Zahl stieg bis 1978 auf 7,5 %. Bis 1988 nutzten 52,8 % aller Haushalte Kabelfernsehen. 1994 erhöhte sich dieser Anteil weiter auf 62,4 %. ^{[ 1 ]}

Um an einem bestimmten Ort Kabelfernsehen empfangen zu können, müssen Kabelverteilerleitungen an den örtlichen Strommasten oder unterirdischen Leitungen vorhanden sein. Koaxialkabel übertragen das Signal über einen Hausanschlusskasten , ein oberirdisches oder unterirdisches Kabel , zum Gebäude des Kunden . Verfügt das Gebäude des Abonnenten nicht über einen Hausanschlusskasten, installiert das Kabelunternehmen einen. In den USA wird standardmäßig RG-6 -Kabel verwendet, das eine Impedanz von 75 Ohm aufweist und mit einem F-Stecker angeschlossen wird . Die Verkabelung des Kabelunternehmens endet üblicherweise an einem Verteilerkasten an der Gebäudeaußenwand. Von dort verteilt die in den Wänden verlegte Verkabelung das Signal an die Fernsehgeräte in den verschiedenen Räumen. Mehrere Kabel für die verschiedenen Räume werden mit einem Splitter vom ankommenden Kabel abgezweigt . Es gibt zwei Standards für Kabelfernsehen: das ältere analoge Kabel und das neuere digitale Kabel , das Datensignale für digitale Fernsehgeräte wie HDTV-Geräte ( High Definition Television ) übertragen kann. Alle Kabelunternehmen in den Vereinigten Staaten haben seit der Einführung des digitalen Kabelfernsehens Ende der 1990er Jahre auf dieses umgestellt oder sind dabei, dies zu tun.

Die meisten Kabelanbieter verlangen zum Empfang ihrer Kabelkanäle eine Set-Top-Box ( Kabelreceiver ) oder einen Steckplatz für eine Conditional Access Module (CAM)-Karte ^{[ 2 ]} am Fernseher. Dies gilt auch für neuere Fernseher mit digitalem Kabel -QAM- Tuner, da die meisten digitalen Kabelkanäle heutzutage verschlüsselt sind, um Kabeldiebstahl zu verhindern . Ein Kabel von der Wanddose wird an den Eingang der Set-Top-Box angeschlossen, und ein Ausgangskabel der Box wird an den Fernseher angeschlossen, üblicherweise an den RF-IN- oder Composite-Eingang älterer Fernseher. Da die Set-Top-Box nur den aktuell empfangenen Kanal dekodiert, benötigt jeder Fernseher im Haus eine separate Box. Einige unverschlüsselte Kanäle, meist traditionelle terrestrische Sender, können ohne Receiver empfangen werden. ^{[ 3 ]} Der Kabelanbieter stellt Set-Top-Boxen je nach gewähltem Tarif zur Verfügung – von einfachen Set-Top-Boxen mit Standardauflösung , die über den Koaxialanschluss des Fernsehers angeschlossen werden, bis hin zu hochauflösenden, drahtlosen digitalen Videorekordern (DVR), die über HDMI oder Komponentenkabel angeschlossen werden . Ältere analoge Fernsehgeräte sind kabeltauglich und können analoges Kabelfernsehen ohne Set-Top-Box empfangen. Um digitale Kabelkanäle auf einem analogen Fernsehgerät zu empfangen, selbst unverschlüsselte, ist ein anderer Receiver erforderlich: ein Digitalfernsehadapter , der vom Kabelanbieter bereitgestellt oder vom Abonnenten erworben wird. Eine weitere neue Verbreitungsmethode, die die kostengünstige und qualitativ hochwertige DVB-Übertragung in Wohngebieten nutzt, verwendet TV-Gateways , um den DVB-C- bzw. DVB-C2 -Stream in IP umzuwandeln und so das Fernsehsignal über ein IP-Netzwerk im Haushalt zu verteilen. Viele Kabelanbieter bieten Internetzugang über DOCSIS an . ^{[ 4 ]}

Im gängigsten System werden mehrere Fernsehkanäle (bis zu 500, je nach Kanalkapazität des Anbieters) über ein Koaxialkabel an die Haushalte der Abonnenten verteilt . Dieses Kabel kommt von einer Hauptleitung, die an Strommasten befestigt ist und vom lokalen Verteilerzentrum des Kabelanbieters, der sogenannten Kopfstelle , ausgeht. Durch ein Frequenzmultiplexverfahren können viele Kanäle über ein einziges Koaxialkabel übertragen werden . In der Kopfstelle wird jedem Fernsehkanal eine eigene Frequenz zugewiesen . Dadurch stören sich die einzelnen Fernsehsignale nicht gegenseitig. An einem Außenanschlusskasten am Haus des Abonnenten ist das Anschlusskabel des Anbieters mit Kabeln verbunden, die das Signal in die verschiedenen Räume des Gebäudes verteilen. An jedem Fernsehgerät des Abonnenten oder einer vom Kabelanbieter bereitgestellten Set-Top-Box wird der gewünschte Kanal wieder auf seine ursprüngliche Frequenz ( Basisband ) zurückgewandelt und auf dem Bildschirm angezeigt. Aufgrund des weit verbreiteten Kabeldiebstahls in früheren analogen Systemen werden die Signale in modernen digitalen Kabelsystemen in der Regel verschlüsselt . Die Set-Top-Box muss vor der Inbetriebnahme mit einem Aktivierungscode des Kabelanbieters aktiviert werden, der erst nach der Anmeldung des Abonnenten versendet wird. Zahlt der Abonnent seine Rechnung nicht, kann der Kabelanbieter die Set-Top-Box deaktivieren und so den Empfang unterbrechen.

Üblicherweise gibt es im Kabel auch Upstream- Kanäle, über die Daten vom Kundengerät zur Kabelkopfstation übertragen werden. Diese ermöglichen erweiterte Funktionen wie den Empfang von Pay-per-View -Sendungen oder -Filmen, Kabelinternet und Kabeltelefonie . Die Downstream -Kanäle belegen einen Frequenzbereich von ca. 50 MHz bis 1 GHz, die Upstream-Kanäle hingegen von 5 bis 42 MHz. Abonnenten zahlen eine monatliche Gebühr. Sie können zwischen verschiedenen Servicepaketen wählen, wobei Premium-Pakete mehr Kanäle bieten, aber auch teurer sind. In der lokalen Kopfstation werden die Signale der einzelnen Fernsehkanäle über Satellitenantennen empfangen . Zusätzliche lokale Kanäle, wie z. B. lokale Fernsehsender , Bildungskanäle lokaler Hochschulen und Bürgersender ( PEG- Kanäle), sind in der Regel im Kabelangebot enthalten. Auch Werbung lokaler Unternehmen wird in das Programm der Kopfstation eingebunden (die einzelnen, landesweit verbreiteten Kanäle haben zusätzlich ihre eigene, landesweit ausgerichtete Werbung).

Moderne Kabelnetze sind großflächig, wobei ein einziges Netzwerk mit Kopfstelle oft ein ganzes Ballungsgebiet versorgt . Die meisten Systeme nutzen eine Hybrid-Glasfaser-Koaxial -Verteilung (HFC) ^{[ 5 ].} Das bedeutet, dass die Hauptleitungen, die das Signal von der Kopfstelle zu den einzelnen Wohngebieten transportieren, aus Glasfaser bestehen , um eine höhere Bandbreite und zusätzliche Kapazität für zukünftige Erweiterungen zu bieten. An der Kopfstelle wird das elektrische Signal in ein optisches Signal umgewandelt und über die Glasfaser übertragen. Die Glasfaser-Hauptleitung führt zu mehreren Verteilzentren , von denen aus sich zahlreiche Glasfasern verzweigen, um das Signal zu sogenannten optischen Knoten in den Wohngebieten zu leiten. An den optischen Knoten wird das optische Signal wieder in ein elektrisches Signal umgewandelt und über Koaxialkabel an Strommasten verteilt. Von dort zweigen Kabel zu einer Reihe von Signalverstärkern und Leitungsverlängerungen ab. Diese Geräte leiten das Signal über passive HF-Geräte, sogenannte Abzweiger, an die Kunden weiter.

Die allerersten Kabelnetze wurden lokal betrieben, insbesondere 1936 von Rediffusion in London (Vereinigtes Königreich) ^{[ 6 ]} und im selben Jahr in Berlin (Deutschland), vor allem für die Olympischen Spiele , sowie ab 1948 in den Vereinigten Staaten und der Schweiz. Diese Art von lokalem Kabelnetz wurde hauptsächlich zur Weiterleitung terrestrischer Kanäle in Gebieten genutzt, die nur unzureichend mit terrestrischem Fernsehen versorgt waren. ^{[ 7 ]}

Das Kabelfernsehen ^{[ 8 ]} entstand in den Vereinigten Staaten als kommerzielles Geschäft in den 1950er Jahren.

Die frühen Systeme empfingen lediglich schwache ( Rundfunk- )Kanäle, verstärkten diese und leiteten sie über ungeschirmte Leitungen an die Abonnenten weiter, die auf eine oder mehrere benachbarte Gemeinden beschränkt waren. Die Empfangsantenne war höher, als sich ein einzelner Abonnent leisten konnte, um so stärkere Signale zu empfangen; in hügeligem oder bergigem Gelände wurde sie auf einer Anhöhe errichtet.

Anfangs versorgten Kabelsysteme nur kleinere Gemeinden ohne eigene Fernsehsender, die aufgrund der Entfernung oder des hügeligen Geländes nur schwer Signale aus den Städten empfangen konnten. In Kanada hingegen stellten Gemeinden mit eigenen Sendern lukrative Kabelmärkte dar, da die Zuschauer amerikanische Programme sehen wollten. Nur selten, wie etwa in der Universitätsstadt Alfred im US-Bundesstaat New York , strahlten US-amerikanische Kabelsysteme kanadische Sender aus.

Obwohl frühe ( VHF- )Fernsehgeräte 12 Kanäle (2–13) empfangen konnten, betrug die maximale Anzahl der in einer Stadt ausstrahlbaren Kanäle 7: die Kanäle 2, 4, entweder 5 oder 6, 7, 9, 11 und 13. Grund dafür war, dass die damaligen Empfänger keine starken (lokalen) Signale auf benachbarten Kanälen ohne Verzerrungen empfangen konnten. (Zwischen Kanal 4 und 5 sowie zwischen Kanal 6 und 7 bestanden Frequenzlücken, die die gleichzeitige Nutzung beider Kanäle in derselben Stadt ermöglichten.)

Mit der Verbesserung der Geräte konnten alle zwölf Kanäle genutzt werden, außer dort, wo ein lokaler VHF-Fernsehsender sendete. Lokale Senderkanäle waren für prioritäre Signale nicht nutzbar, jedoch ermöglichte die Technologie die Platzierung von Signalen mit niedrigerer Priorität auf diesen Kanälen durch Synchronisierung ihrer Austastintervalle . Fernsehgeräte konnten diese Austastintervalle und die geringfügigen Änderungen durch die Ausbreitung im Medium nicht ausgleichen, was zu Geisterbildern führte . Die Bandbreite der Verstärker war ebenfalls begrenzt, sodass Frequenzen über 250 MHz nur schwer in entfernte Teile des Koaxialnetzes übertragen werden konnten und UHF-Kanäle gar nicht genutzt werden konnten. Um mehr als zwölf Kanäle zu nutzen, mussten nicht standardmäßige Mittelbandkanäle zwischen dem UKW-Band und Kanal 7 oder Superbandkanäle jenseits von Kanal 13 bis etwa 300 MHz verwendet werden. Diese Kanäle waren anfangs nur mit separaten Tunerboxen empfangbar, die den gewünschten Kanal auf Kanal 2, 3 oder 4 des Fernsehgeräts einspielten. UHF-Sender waren anfangs benachteiligt, da die damals üblichen Fernsehgeräte ihre Kanäle nicht empfangen konnten. Mit dem Erlass des All-Channel Receiver Act im Jahr 1964 wurde vorgeschrieben, dass alle neuen Fernsehgeräte über einen UHF-Tuner verfügen mussten; dennoch sollte es noch einige Jahre dauern, bis UHF-Sender konkurrenzfähig wurden.

Bevor diese Mittelbandkanäle in die Kabelbox selbst integriert wurden, dienten sie frühen Pay-TV- Sendern wie The Z Channel (Los Angeles) und HBO als Sender. Sie wurden jedoch unverschlüsselt übertragen, da die damaligen Standard-Fernsehgeräte das Signal nicht empfangen konnten und der Durchschnittsverbraucher die normalen Sender nicht umstellen konnte , um es empfangen zu können.

Nachdem Tuner, die ausgewählte Mittel- und Überbandkanäle empfangen konnten, in Standardfernsehgeräte integriert wurden, waren die Sender gezwungen, entweder Verschlüsselungsschaltungen einzubauen oder diese Signale außerhalb der Empfangsreichweite der ersten kabelfähigen Fernsehgeräte und Videorekorder zu platzieren. Als Verbrauchergeräte jedoch alle 181 von der FCC zugewiesenen Kanäle empfangen konnten, blieb den Premium-Sendern keine andere Wahl, als die Signale zu verschlüsseln.

Die Entschlüsselungsschaltungen wurden häufig in Elektronik-Hobbyzeitschriften wie Popular Science und Popular Electronics veröffentlicht , sodass jeder, der über mehr als rudimentäre Kenntnisse der Rundfunkelektronik verfügte, in der Lage war, seine eigene Entschlüsselungsschaltung zu bauen und die Programme kostenlos zu empfangen.

Später begannen die Kabelnetzbetreiber, UKW-Radiosender ins Programm aufzunehmen und ihre Abonnenten zum Anschluss ihrer UKW-Stereoanlagen an das Kabelfernsehen zu animieren. Bevor Stereo- und zweisprachiger Fernsehton üblich wurden, wurde der Ton von Pay-TV-Sendern in die UKW-Stereo-Kabelprogramme integriert. Etwa zur gleichen Zeit erweiterten die Betreiber ihr Angebot über die 12 Kanäle hinaus und nutzten die VHF-Kanäle im Mittel- und Superbandbereich , die an die hohen Frequenzbänder 7–13 des nordamerikanischen Fernsehspektrums angrenzten . Einige Betreiber, wie beispielsweise in Cornwall, Ontario , verwendeten ein duales Verteilungsnetz mit den Kanälen 2–13 auf jeweils einem der beiden Kabel.

In den 1980er Jahren schufen US-amerikanische Regulierungen, ähnlich dem Zugang für öffentliche, Bildungs- und Regierungsbehörden (PEG), die Grundlage für Live - Fernsehprogramme aus dem Kabelfernsehen. Mit zunehmender Kabelverbreitung entstanden zahlreiche reine Kabelfernsehsender, viele davon mit eigenen Nachrichtenredaktionen, die aktuellere und lokalere Inhalte liefern konnten als die nächstgelegenen Nachrichtensender.

Solche Sender verwenden möglicherweise ein ähnliches On-Air-Branding wie die benachbarten Partnersender, da sie jedoch nicht terrestrisch senden und nicht von der FCC reguliert werden, sind ihre Rufzeichen bedeutungslos. Diese Sender entwickelten sich teilweise zu den heutigen digitalen terrestrischen Unterkanälen. Dabei strahlte ein Hauptsender, falls kein lokaler CBS- oder ABC-Sender verfügbar war, das Programm eines benachbarten Partnersenders aus und ergänzte es mit eigenen Nachrichten und anderen lokalen Sendungen. In den frühen 1980er-Jahren entstanden in den meisten großen Fernsehregionen der USA zahlreiche lokale Live-Sendungen mit regionalen Themen.

Daraus entwickelten sich die heutigen zahlreichen Kabelfernsehsender mit vielfältigen Programmen, darunter auch exklusiv für Kabel produzierte Fernsehfilme und Miniserien . Spartenkanäle im Kabelfernsehen , zunächst auf Filme und große Sport- oder Konzertveranstaltungen spezialisiert, diversifizierten sich weiter, und die Ausstrahlung auf ein bestimmtes Programmspektrum wurde üblich. Ende der 1980er-Jahre übertrafen die Kabelfernsehsender die öffentlich-rechtlichen Sender in den Kabelnetzen, von denen einige zu diesem Zeitpunkt bereits über 35 Kanäle umfassten. Mitte der 1980er-Jahre erlaubten die Regulierungsbehörden in Kanada Kabelnetzbetreibern, eigenständig Vertriebsverträge mit Kabelnetzbetreibern abzuschließen.

In den 1990er-Jahren wurden gestaffelte Abonnements üblich. Kunden konnten verschiedene Pakete buchen und so über das Basispaket hinaus zusätzliche Sender erhalten. Mit höheren Paketen waren beispielsweise Spartensender, Filmkanäle und ausländische Sender verfügbar. Große Kabelanbieter nutzten adressierbare Entschlüsseler, um den Zugang zu Premium-Sendern für Kunden ohne höheres Abonnement einzuschränken. Die genannten Zeitschriften veröffentlichten jedoch häufig auch Anleitungen, wie man diese Technologie umgehen kann.

In den 1990er-Jahren führte der Druck, dem wachsenden Angebot gerecht zu werden, zur digitalen Übertragung, die die VHF-Signalkapazität effizienter nutzte. Glasfaserkabel wurden häufig verwendet, um Signale in die Nähe von Wohnhäusern zu übertragen, wo Koaxialkabel die höheren Frequenzen über die kurze verbleibende Entfernung transportieren konnten. Obwohl Fernsehgeräte und Videorecorder in den 1980er- und 1990er-Jahren zeitweise für den Empfang von Mittel- und Superbandkanälen ausgestattet waren, werden solche kabelfähigen Tuner heute kaum noch verwendet, da die Entschlüsselungsschaltungen in diesen Geräten vorhanden waren und den Kabelnetzbetreibern dadurch erhebliche Einnahmen entgingen. Daher greift man wieder auf die Set-Top-Boxen zurück , die seit den 1970er-Jahren üblich sind.

Die Umstellung auf digitales Fernsehen in den Vereinigten Staaten hat alle Signale, sowohl terrestrische als auch Kabelsignale, in digitale Form gebracht, wodurch analoges Kabelfernsehen zur Seltenheit geworden ist und nur noch in einer stetig schrumpfenden Anzahl von Märkten verfügbar ist. Analoge Fernsehgeräte werden zwar weiterhin genutzt, ihre Tuner sind jedoch größtenteils veraltet und vollständig von der Set-Top-Box abhängig.

Kabelfernsehen ist hauptsächlich in Nordamerika , Europa , Australien , Asien und Südamerika verfügbar. In Afrika hat sich Kabelfernsehen kaum durchgesetzt , da die Verlegung von Kabeln in dünn besiedelten Gebieten nicht kosteneffektiv ist. Stattdessen kann ein Mehrkanal-Mehrpunktverteilungssystem , ein mikrowellenbasiertes System, eingesetzt werden.

Koaxialkabel ermöglichen die bidirektionale Signalübertragung sowie die Übertragung großer Datenmengen . Kabelfernsehsignale nutzen nur einen Teil der über Koaxialleitungen verfügbaren Bandbreite. Dadurch bleibt viel Kapazität für andere digitale Dienste wie Kabelinternet , Kabeltelefonie und Mobilfunkdienste frei, die sowohl lizenzfreie als auch lizenzierte Frequenzbereiche nutzen. Breitband-Internetzugang wird über Koaxialkabel realisiert, indem Kabelmodems die Netzwerkdaten in ein digitales Signal umwandeln , das über das Koaxialkabel übertragen werden kann. Ein Problem mancher Kabelsysteme besteht darin, dass die älteren, entlang der Kabeltrassen installierten Verstärker nur unidirektional arbeiten. Um Daten hochzuladen, benötigte der Kunde daher ein analoges Telefonmodem für die Upstream-Verbindung. Dies begrenzte die Upload-Geschwindigkeit auf 31,2 kbit/s und verhinderte den für Breitbandinternet typischen Komfort einer permanenten Verbindung. Viele große Kabelsysteme haben ihre Ausrüstung bereits modernisiert oder rüsten sie derzeit auf, um bidirektionale Signale zu ermöglichen und so höhere Upload-Geschwindigkeiten und permanenten Internetzugang zu gewährleisten. Diese Modernisierungen sind jedoch kostspielig.

In Nordamerika , Australien und Europa haben viele Kabelnetzbetreiber bereits Kabeltelefondienste eingeführt , die genauso funktionieren wie die bestehenden Festnetzanschlüsse. Dieser Dienst beinhaltet die Installation einer speziellen Telefonschnittstelle beim Kunden, die die analogen Signale der Hausverkabelung in ein digitales Signal umwandelt. Dieses wird dann über die Teilnehmeranschlussleitung (und ersetzt damit die analoge letzte Meile bzw. den herkömmlichen Festnetzanschluss (POTS)) an die Vermittlungsstelle des Unternehmens gesendet und dort mit dem öffentlichen Telefonnetz ( PSTN ) verbunden. Die größte Herausforderung für Kabeltelefonie ist die Notwendigkeit einer nahezu hundertprozentigen Verfügbarkeit für Notrufe. Der für digitale Kabeltelefonie verfügbare Standard PacketCable scheint der vielversprechendste zu sein und die Anforderungen an die Dienstgüte (QoS) des herkömmlichen analogen Festnetzanschlusses (POTS) zu erfüllen. Der größte Vorteil der digitalen Kabeltelefonie ist ähnlich dem Vorteil des digitalen Kabels: Daten können komprimiert werden, wodurch deutlich weniger Bandbreite benötigt wird als bei einem dedizierten analogen leitungsvermittelten Anschluss. Weitere Vorteile sind eine bessere Sprachqualität und die Integration in ein Voice-over-Internet-Protocol- Netzwerk (VoIP), das günstige oder unbegrenzte nationale und internationale Anrufe ermöglicht. In vielen Fällen ist die digitale Kabeltelefonie vom Kabelmodem -Dienst getrennt. wird von vielen Kabelunternehmen angeboten und ist nicht auf Internetprotokoll- Verkehr (IP) oder das Internet angewiesen.

Traditionelle Kabelfernsehanbieter und Telekommunikationsunternehmen konkurrieren zunehmend um die Bereitstellung von Sprach-, Video- und Datendiensten für Privathaushalte. Die Kombination aus Fernsehen, Telefon und Internetzugang wird allgemein als Triple Play bezeichnet , unabhängig davon, ob sie von Kabelfernsehanbietern oder Telekommunikationsunternehmen angeboten wird.

• Die Geschichte der Rediffusion von Gerald K Clode
• Eisenmann, Thomas R., „Kabelfernsehen: Von Gemeinschaftsantennen zu vernetzten Städten“, archiviert am 8. November 2020 in der Wayback Machine , Harvard Business School Weekly Newsletter , 10. Juli 2000
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