Раздел: Документация
0 ... 31 32 33 34 35 36 Рассмотренная модель иллюстрирует общую архитектуру оптической СД. Ее реализация в ряде случаев либо технически невозможна, либо экономически не оправдана. На ближайшую перспективу предлагается несколько более простых сценариев, ориентированных на использование одного или двух ОВ. В случае применения одного ОВ может использоваться либо спектральное уплотнение, либо метод передачи типа "пинг-понг", известный по V интерфейсу в ЦСИО. Возможны варианты СД с двумя и даже тремя ОВ, которые могут разделяться не только по направлениям приема и передачи. В [21] для системных решений допускается использование в единой оптической СД как цифровых, так и аналоговых методов передачи информации. Аналоговая технология предусмотрена для системы кабельного телевидения. 2.4 КТВ и кабельные модемы В середине 90-х операторы кабельного телевидения (КТВ) провели исследования возможности использования инфраструктуры сети КТВ для широкополосного доступа к инфокоммуникационным услугам пользователей квартирного (residental) сектора. В результате были созданы устройства, не совсем удачно названные кабельными модемами. Кабельные модемы представляют собой устройства, обеспечивающие высокоскоростной доступ к телекоммуникационным сетям через гибридную оптико-коаксиальную сеть hfc. В отличие от традиционных модемов коммутируемой ТфОП кабельные модемы (КМ) являются частью системы с топологией "точка - много точек" (point -to- multipoint), в которой множество КМ пользователей подключены через гибридную оптико-коаксиальную среду к контроллеру головного узла оператора КТВ. Подобно модемам xDSL, КМ работают в режиме "always on", т.е., постоянно подключены к головному узлу. Сегодня 90% существующих сетей кабельного телевидения во всём мире, и в частности, в нашей стране, построены на базе коаксиального кабеля с использованием технологий аналогового телевизионного вещания, имеющего ограниченную полосу пропускания. Сети кабельного телевидения на основе коаксиального кабеля имеют древовидную топологию и содержат большое число усилительных каскадов между головной станцией вещания и оконечным оборудованием пользователя. Ограниченность предоставляемых услуг ведет к неэффективному расходу ресурса полосы пропускания, поскольку передача данных по коаксиальному кабелю может производиться в частотном диапазоне от 5 до 862МГц [28], Кабельные модемы С A TV используют в качестве среды передачи данных сети кабельного телевидения. Эти модемы могут передавать данные в двух направлениях с разной скоростью. Полоса пропускания распределяется между всеми пользователями в одном доме, поэтому, неизбежно снижение производительности при увеличении числа пользователей. Эти устройства работают следующим образом: цифровой поток модулируется в полосе частот телевизионного сигнала, после чего накладывается на несущую частоту передачи. Дальность связи при использовании линейных усилителей может достигать нескольких сотен километров. Такие высокие скорости передачи предполагают наличие высококачественных магистральных кабелей и линейных усилителей. Основное предназначение модемов CATV - доведение услут Интернет в квартиры конечных пользователей. Однако существующие кабельные сети обладают низкими техническими характеристиками, не позволяющими передавать информацию с высокими скоростями. Поэтому применение этих модемов возможно, только на вновь создаваемых кабельных сетях, предназначенных и для предоставления услуг по передаче данных. Имеющееся оборудование CATV, позволяет создать инфраструктуру сетей доступа к информационным сетям, поверх имеющихся кабельных сетей. Для решения проблем защиты информации используются средства шифрования в пользовательских модемах. В архитектуре КТВ с использованием HFC, сигналы телевизионного вещания и коммутируемого видео транспортируются по оптическому волокну от головного узда КТВ до оптического сетевого устройства ONU (optical network unit), соединяющего оптическую магистральную сеть с распределительной коаксиальной сетью. В ONU сигналы соответствующих каналов, несущих сигналы видео, речи и данных, переносятся в отведённый для них диапазон частот. Коаксиальный сегмент сети HFC требует применения дуплексных усилителей, обеспечивающих двухстороннюю передачу сигналов. Плата оптической сети ONU выполняет также некоторые дополнительные функции, к которым относится разделение восходящего (от абонентов к сети) и нисходящего (от сети к абонентам) сигналов. Проблемой использования архитектуры HFC для предоставления речевых телефонных услуг является низкое качество речевых услуг, обусловленное внешними помехами (ingress noise). При передаче данных, основной проблемой также являются внешние помехи, создаваемые в восходящем канале бытовыми приборами типа печей СВЧ, холодильников и т.п. По имеющимся статистическим данным менее 5% сетей КТВ могут использовать этот диапазон по его прямому назначению, поскольку эта область частот сильно поражена помехами от бытовых электроприборов. Поэтому в качестве восходящего канала сети КТВ целесообразно использование телефонной абонентской линии. Применение КМ позволяет решить проблемы аналоговой АЛ, соединительных линий и ресурсов коммутационных станций ТфОП. Кабельные модемы передают трафик Интернет прямо на маршрутизатор Интернет, расположенный на головном узле системы КТВ. Достоинством технологии кабельных модемов является то, что она (правда, далеко не всегда) может использовать существующую кабельную инфраструктуру систем КТВ. Кроме того, элементная база КМ доступна и сравнительно недорога и позволяет обеспечить совместную работу модемов разных производителей. Большинство КМ представляют собой внешние устройства, подключенные к ПК через стандартную карту lOBase-T Ethernet или порт USB; они могут быть выпол-нены также в виде платы, вставляемой в свободный разъём шины ISA. с не- пользованием для установки технологии plug and play. Для доступа к сети ПД используется система (Cable Modem Termination System, CMTS) на базе концентратора доступа. Полоса частот нисходящего канала совместно используется всем множеством пользовательских КМ. Каждый стандартный телевизионный канал, занимающий 6 МГц радиочастотного спектра, обеспечивает нисходящий поток данных 2? Мбит/с, при использовании квадратурной амплитудной модуляции 64 QAM. При использовании модуляции 256 QAM, скорость ПД может быть увеличена до 36 Мбит/с. Каналы ПД в восходящем направлении теоретически позволяют передавать данные со скоростью от 500 Кбит/с до 10 Мбит/с при использовании технологий 16 QAM или QPSK (в зависимости от выделенной под обслуживание пользователей ширины частотного спектра). Частотные полосы, выделенные под передачу восходящего и нисходящего потоков данных, разделяются между всеми активными пользователями, подключенными к данному сегменту кабельной сети. Системы КТВ, использующие КМ, базируется на платформе коллективного доступа. Отдельный пользователь может рассчитывать на скорость передачи от 500 Кбит/с до 1,5 Мбит/с - в зависимости от архитектуры сети и нагрузки. Из-за того, что пользователи данных систем делят между собой на время передачи данных доступную им всем полосу частот, по мере увеличения одновременно активных пользователей скорость передачи данных для каждого из них уменьшается. Простой расчет показывает, что при одновременном использовании канала передачи данных 27 Мбит/с двумястами пользователей, на долю каждого из них достанется в лучшем случае 135 Кбит/с. Чем же в таком случае данная система лучше ЦСИО, обеспечивающей при использовании базового доступа скорость 128 Кбит/с? В отличие от телефонной связи, при которой абонент получает на время вызова выделенное соединение, КМ не занимают фиксированную частотную полосу в течение всего сеанса ПД. Полоса пропускания разделяется между всеми активными пользователями, использующими сетевые ресурсы только во время реального приема или ПД. Поэтому, вместо жесткого закрепления 135 Кбит/с за каждым из 200 активных пользователей, вся полоса частот в каждую конкретную долю секунды делится только между теми пользователями, которые передают или принимают данные - скорость может возрасти в десятки раз. В случае же постоянной и высокой активности какой-либо группы пользователей кабельный оператор всегда может расширить частотную полосу передачи, выделив под передачу данных еще один канал с полосой 6 МГц. Вероятное распределение частотных диапазонов при расширении функциональных возможностей КТВ до интерактивной системы иллюстрирует рис. 2.39 [26]. Область, названная на рисунке "Аналоговые каналы", используется в классической системе КТВ. Часть диапазона, обозначенная буквой А, предназначена для передачи управляющей информации от терминала к сетевому оборудованию. В диапазоне В расположены как аналоговые каналы КТВ, гак и цифровые каналы, используемые для услуги "Видео по заказу". 0 ... 31 32 33 34 35 36
|
