Čo je to káblový internet?
Filip Valašek / 14. 09. 2005, 00:00
Písali sme už o technológiách WiMAX aj FWA a teraz prichádza na rad káblový internet, jeho stručný opis a spôsob, akým funguje. V článku sa dočítate aj to, aké sú trendy a čo môžeme očakávať od tohto spôsobu pripojenia.
Ľudia poznajú káblový internet iba z tej stránky bežného používateľa. Príde technik nainštaluje nejakú krabičku, káble, pripojí sa modem a tým to pre neho končí. Lenže človek je tvor zvedavý a rád vie aj niečo viac. O tom, ako sa tie dáta dostanú k používateľovi sa dozviete nižšie.
Na úvod
Kedysi, ešte v minulom storočí, sa začali budovať siete káblových televízií. Tieto rozvody boli určené skôr na jednosmerný prenos, kde každý kanál zaberal 6 MHz (resp. 8 MHz). Lenže s pribúdajúcimi rokmi si aj kábloví operátori začali uvedomovať, že pokrok ide ďalej a snažili sa preniesť dáta obojsmerne. To si vyžadovalo vymeniť všetky jednosmerné zosilňovače a filtre za obojsmerné, ak tak ešte nebolo spravené.
Novšie siete už boli budované ako obojsmerné HFC (Hybrid Fiber-Coax). Šírka pásma, aké využívajú je 750 MHz, niekedy aj viac. Na upstream bol pridaný rozsah 5 až 42 MHz a na downstream sa využívajú kanály nad 50 MHz s už spomínanou šírkou 6 (americký DOCSIS) resp. 8 MHz (euroDOCSIS). Takto je možné v pásme širokom 700 MHz prenášať až 110 televíznych kanálov súčasne.
Prenos dát sa riadi štandardom DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) alebo jeho európskym ekvivalentom euroDOCSIS. Existuje aj súperiaca norma DVB/DAVIC, no tá nie je až tak rozšírená.
DOCSIS (verzia 2.0) umožňuje využitím jedného 6 MHz kanála pri 256-stavovej kvadratúrovej amplitúdovej modulácii (QAM) zabezpečiť rýchlosť až 42 Mbps. V smere dát od používateľa k poskytovateľovi je možné používať rôzne šírky pásma (až 2 MHz), čo pri 16-stavovej QAM znamená rýchlosť až 10 Mbps. Bežne sa na jeden tento „televízny kanál“ pripája 500 až 2000 používateľov. Ak sa kapacita zaplní, nie je problém pridaním ďalšieho kanálu pripájať viacej používateľov. Takýmto pridávaním pásiem sa môže zvyšovať kapacita aj na downloade aj v opačnom smere.
Architektúra káblovej siete
Ako približne taká hybridná opticko-koaxiálna sieť vyzerá? Srdcom celej siete je CMTS (Cable Modem Terminating System). Je to zariadenie, ktoré sa stará o intergráciu dát do nosnej siete, ktorá slúži na spojenie CMTS a modemu používateľa. Pomocou optického prijímača a optického vysielača sú tieto dáta posielané do optickej časti siete.
Na mieste, kde je potrebné údaje „natlačiť“ do koaxiálnu, je diplexný filter. Ten umožňuje práve to, aby koaxiál, ktorý je pôvodne stavaný na jednosmerný prenos, mohol prenášať dáta v oboch smeroch. K tomu pomáhajú aj obojsmerné zosilňovače.
No a keď už je kábel privedený ku zákazníkovi, nainštaluje sa u neho splitter (vlastne je to rozbočovací filter). Ten rozdelí signál na dva, TV a dáta. Potom sa dátový výstup zo splittera privedie ku káblovému modemu (CM) a odtiaľ už pomocou krútenej dvoljinky (bežný ethernetový kábel) do počítača.
Takže, kým sa signál dostane z jednej strany siete na druhú, prekoná na pohľad veľmi zložitú cestu. Takúto cestu prekonáva aj televízny signál aj dátový. Aj preto, že dáta sú prenášané ako televízny kanál sa tomuto všetkému hovorí dáta nad obrazom.
DOCSIS 2.0 definuje aj maximálny čas, ktorý môže uplynúť medzi požiadavkou a odpoveďou medzi CMTS a CM. Sú to približne 2 milisekundy. Oproti DOCSIS 1.1 je to obrovský pokrok. Táto latencia sa zachováva aj pri maximálnej povolenej vzdialenosti medzi CMTS a CM, čo je 160 km. Táto vzdialenosť je súčet dĺžky optickej časti siete a koaxiálnej. Koaxiálna časť má maximum niekde okolo 16 km, ale bežne býva kratšia.
Čo bude ďalej?
DOCSIS je stavaný (podobne ako WiMAX) na časovom multiplexe s prideľovaním minislotov (preto sa WiMAXu niekedy hovorí aj „vzdušný DOCSIS“) a je možné zabezpečiť QoS (Quality of Service), čo ho predurčuje napríklad na prenos hlasu po kábli. Takéto aplikácie už existujú. Funguje to tak, že telefón sa pripája priamo ku káblovému modemu.
Štandard DOCSIS sa neustále vyvíja a už dnes sa pracuje na vývoji DOCSIS 3.0, ktorý by mal byť hotový do konca roka. Keďže už aj DOCSIS 2.0 je schopný poskytovať QoS, vývoj sa bude uberať cestou zvyšovania rýchlostí. Rýchlosť sa dá zvyšovať v zásade dvoma spôsobmi: zvyšovaním šírky pásma a zmenou modulácie. Niektoré proprietárne (nie štandardizované) riešenia už naznačujú, že sa to bude diať práve zmenou šírky pásma (zlučovanie kanálov). Už boli ohlásené viaceré riešenia poskytujúce zdieľanú rýchlosť 200 Mbps, 250 Mbps alebo dokonca aj 1,28 Gbps.
Vývoj jednoznačne ukazuje, že siete káblových televízií ešte nedoslúžili a ciele ich majiteľov budú plniť spoľahlivo aj naďalej.
Zdroje
http://www.cable-modems.org/
http://www.cablemodem.com/
Filip Valašek
filip [zavinac] valasek [bodka] sk