Система кабельных модемов

Термин «кабельный модем» относится к устройству, которое предназначено для работы через сеть обычного кабельного телевидения.
Кабельный модем подключается к выходному разъему сети кабельного телевидения со стороны абонента, а со стороны компании кабельного телевидения (головной станции) для подключения к сети используется специальное оборудование терминальной системы кабельного модема (CMTS). Функционально кабельный модем совершенно аналогичен интерфейсному оборудованию локальной сети, LAN.

Кроме обычного применения, широкая популярность этих устройств, обусловлена использованием их в корпоративных сетях для снижение расходов на международную связь. Компании могут использовать системы типа IP АТС Asterisk для модернизация существующей АТС, интегрируя сетевую и телефонную инфраструктуру.

Скорость передачи данных кабельным модемом составляет, как правило, от 3 до 50 Мбит/с. В ряде случаев кабельный модем способен передавать данные на расстояние 100 км и более. Терминальное оборудование системы кабельных модемов, CMTS, способно обмениваться информацией со всеми кабельными модемами, подключенными к нему, однако кабельные модемы способны вести обмен только с терминальным оборудованием системы кабельных модемов, CMTS, но не между собой. Если обмен должен осуществляться между двумя кабельными модемами, сообщения должны предаваться через терминальное оборудование системы кабельных модемов, CMTS. На рисунке приводится схема соединения кабельных модемов.

Первые разработки кабельных модемов представляли запатентованные системы и принцип их работы не основывался на широко распространенных (и открытых) стандартах. Модели кабельных модемов второй волны основывались на стандарте MCNS/DOCSIS 1.0/1.1 (используемом в Соединенных Штатах) и стандарте DVB/DAVIC 1.3/1.4/1.5 (используемом в странах Европы). Кабельные модемы различных производителей будут работать совместно при условии, что при их разработке и производстве использовались одни и те же стандарты. Версия 1.0 стандарта MCSN установила, что в качестве единственного допустимого интерфейса по данным является стандарт Ethernet со скоростью передачи 10 Мбит/с. В противоположность ему стандарт DVB/DAVIC является полностью открытым и позволяет использовать любые типы интерфейсов. Другие типы интерфейсов, включая Универсальную последовательную шину (англоязычная аббревиатура — USB), включены в версию 1.1 стандарта MCSN, позволяя расширить состав используемых кабельных модемов.

Со стороны промышленности и бизнеса постоянно предпринимаются попытки объединить телефонию, Интернет и кабельное телевидение в единую широкополосную систему. Включенными в этот процесс оказались телефонные компании, коммерческие фирмы, предоставляющие доступ к сети Интернет, а также компании кабельного телевидения. Если вы оказались без связи и развлечений, и в настоящий момент идет ремонт Vertu телефона, Вам остается доступными множество альтернативных возможностей. Происходит нашествие (вторжение) со стороны компаний, предоставляющих услуги прямого спутникового телевещания (и являющихся непосредственными конкурентами кабельного телевидения в деле распространения телевизионных программ), и, как вскоре ожидается, произойдет вступление в игру компаний, использующих для телевещания искусственные спутники, находящиеся на низких околоземных орбитах.

Стандарт DOCSIS предназначен для использования в Соединенных Штатах, однако в него внесены незначительные изменения, подпадающие под требования европейского стандарта. Европейская версия стандарта получила обозначение Euro -DOСSIS, а нисходящий поток данных кодируется в соответствии со стандартом MPEG, чтобы быть совместимым с цифровым телевещанием.

Большая часть сетей кабельного телевидения являются объединенными волоконно-оптическими и коаксиальными, или опто-коаксиальными, гибридными системами (англоязычная аббревиатура — HFC). Сигналы передаются по оптоволоконному кабелю от терминального оборудования системы кабельных модемов, CMTS, до точки, расположенной в непосредственной близости от абонента локальной сети. В этой точке сигнал из оптического преобразуется в электрический для передачи по коаксиальному кабелю, который подводится к домам абонента.

Терминальное оборудование системы кабельных модемов, CMTS, способно управлять работой до 2000 кабельных абонентских модемов одновременно, используя для этого один телевизионный канал. В случае если требуется использовать большее количество модемов, то необходимо использовать большее количество телевизионных каналов.

Направление передаваемой информации

ПараметрСтандарт DOСSIS (США)Стандарт Euro&DOСSIS
Исходящий от кабельного модема к терминальному оборудованию системы кабельных модемов, CMTSЧастота5–42 МГц5–65 МГц
Метод мультиплексирования данныхМножественный доступ с разделением каналов во времени, TDMAМини_слоты
Модуляция несущейФазовая манипуляция с четвертичными фазовыми сигналами (QPSK)/квадратурная амплитудная модуляция (16_QAM)Фазовая манипуляция с четвертичными фазовыми сигналами (QPSK)/квадратурная амплитудная модуляция (16_QAM)
Скорость передачи данных3 Мбит/с3 Мбит/с
Восходящий от терминального оборудования системы кабельных модемов, CMTS, к кабельному модемуЧастота42–850 МГц65–850 МГц
Метод кодирования или мультиплексирования данныхМультиплексирование с разделением по времени, TDMСтандартысжатия MPEG (совместимы с DVB)
Модуляция несущей64/256 – квадратурная амплитудная модуляция (QAM)64/256 – квадратурная амплитудная модуляция (QAM)
Скорость передачи данных27–56 Мбит/с27–56 Мбит/с

Кабельный модем может быть как встроенным, так и внешним. Внешний кабельный модем может подключаться к нескольким компьютерам с использованием обычного сетевого соединителя Ethernet. Другим типом интерфейса, применяемого во внешних кабельных модемах, является Универсальная последовательная шина, USB, но она позволяет подключать только один компьютер одновременно. Встроенный кабельный модем обычно представляет плату расширения, которая вставляется внутрь компьютера. Такой тип кабельных модемов может быть использован только в настольных компьютерах и, следовательно, не может быть электрически изолирован от сетевого источника питания. Поэтому в ряде стран, а также ряде сетей кабельного телевидения оказывается невозможным использовать встроенный кабельный модем по техническим или законодательным причинам.

Интерактивная приставка к телевизионному приемнику также представляет собой кабельный модем и используется совместно с телевизионным приемником. Его первейшей функцией является обеспечить увеличенное количество телевизионных каналов при использовании минимального количества частот несущей. Это оказывается возможным за счет использования кодирования цифрового телевизионного сигнала. Интерактивная телевизионная приставка обеспечивает обратный канал связи, обычно в виде отдельной телефонной линии, которая обеспечивает абоненту доступ к Интернету, а также возможность пользования электронной почтой, когда экран телевизора выполняет функцию дисплея.

Оператор кабельного телевидения взыскивает определенную цену за подписку на пользование кабельным модемом и принимает на себя роль поставщика Интернет-услуг (англоязычная аббревиатура — ISP).  Если же, по каким-либо причинам Вы не хотите пользоваться услугами кабельных операторов для доступа в Интернет – вы легко можете получить настройки gprs и использовать для этого свой телефон.




Дополнительные материалы:

Share This

Поделитесь!

Если статья показалась Вам полезной.