e-gradiva          SERŠ Maribor O projektu Besednjak
  logotip  
Osnove |  Skladi |  Topologije |  Mediji |  Pristopne |  LAN |  Omrežni |  Transportni |  Povezovanje |  Varnost |  Storitve |  Varnost |  Sistemi |  Strežniki

Modemske povezave

ISDN

DSL

CATV

ATM

X.25 in druga omrežja

Predstavtitveni sloj

Stiskanje

Kodne tabele

CATV

V tej učni vsebini boste spoznali:

Dokument z besedilom PDF

Za množico ljudi po celem svetu predstavlja televizija vir novic, zabave in izobrazbe v njihovem domu. V zadnjem času vedno več ljudi sprejema TV–signal iz omrežja kabelske televizije (CATV), saj kabelska televizija pomeni boljšo sliko in več kanalov.

Marsikdo bi pomislil, da televizijski kanal zasede kar precej "električnega prostora" v samem kablu. V resnici je vsakemu televizijskemu signalu dan le 6 MHz del kabla. Koaksialni kabel, ki je običajno uporabljen za prenos signalov kabelske televizije, lahko prenaša stotine MHz signalov – vse kanale, ki bi jih želeli gledati in še veliko več.

Kabelski "modem"
Kabelski "modem" Paul Boxley, Lord Biro

V sistemu kabelske TV–signali različnih kanalov torej dobijo svoj 6 MHz del frekvenčnega prostora v koaksialnem kablu in so poslani do naših domov. V nekaterih sistemih je koaksialni kabel edini medij, po katerem se prenašajo signali. V večini sistemov pa danes prevladuje vsaj za hrbtenico omrežja optični kabel, ki gre od kabelskega podjetja na različna področja. V razdelilnikih se za prenos do posameznih hišnih odjemalcev signal prenese na koaksialni kabel.

Precej gospodinjstev, ki ima kabelsko televizijo, lahko sedaj dobi povezavo visoke hitrost v internet, če le–to ponuja kabelski ponudnik. Kabelski modemi tekmujejo s tehnologijo, kot je ADSL.

Podjetja kabelskih televizij (CATV) so poleg telefonskih v zadnjem desetletju nameščala prostrane omrežne infrastrukture. Sedaj je veliko sistemov CATV začelo izkoriščati svoja omrežja, za internetni dostop za svoje stranke preko istega kabla kot TV storitve. CATV internetni dostop je zelo hiter, včasih tudi do nekaj Mb/s, in večinoma zelo poceni. Omrežja CATV uporabljajo širokopasovni prenos, kar pomeni, da lahko en omrežni medij prenaša več diskretnih signalov ob istem času.

Vsak izmed TV–kanalov, ki ga sprejmemo preko kabla, je izoliran signal in vsi signali prispejo hkrati. S tem da posvetijo nekaj širokopasovnega prenosa za prenos podatkov, CATV ponudniki lahko dostavijo internetne podatke istočasno kot televizijske signale. Če že imamo kabelsko TV, je namestitev dostopa do interneta odvisna od namestitve razdelilnika na kabel in priključitve na napravo, ki ji rečemo (seveda napačno) kabelski modem in je povezan z ethernetnim vmesnikom v računalniku.

CATV podatkovna povezava
CATV podatkovna povezava

animacija

CATV podatkovne povezave so drugačne od ISDN in DSL v tem, da povezave niso namenske. Posledično smo povezani na mestno omrežje (MAN), ki ga upravlja kabelsko podjetje. Če vidimo, da je sosed povezan na isto omrežje kot mi, se lahko pojavita predvsem dva problema. Prvi je, da se deli širokopasovni prenos z vsemi drugimi uporabniki v okolici. Med največjo obremenitvijo lahko opazimo upočasnitev prenosa iz interneta. ISDN in DSL v nasprotju nimajo deljenih povezav, tako da imamo širokopasovni prenos vedno enake širine. Naslednji večji problem je varnost. Če damo v skupno rabo disk v računalniku brez gesla, ga lahko vsi drugi v omrežju vidijo, spremenijo in izbrišejo naše podatke. Delavci, ki nam namestijo povezavo, pazijo na to, da onesposobijo deljenje podatkov in da imamo še dodatno zaščito, kot je požarni zid.

Tako kot večina storitev DSL so tudi podatkovne povezave CATV asimetrične. Omrežja CATV so zasnovana tako, da prioritetno prenašajo podatke v eno smer, od ponudnika do potrošnika. V večini primerov je hitrost prenosa podatkov v internet dosti manjša kot prenašanje iz njega tako, da ni primeren za gostovanje internetnih strežnikov. Je pa vendar še vedno hitrejši kot PSTN ("klasična klicna telefonska") povezava.

Povezave CATV so odlične za dostop v internet. So poceni in hitre, vendar jih ne moremo uporabiti za povezavo našega računalnika v pisarniški LAN, če ne uporabimo povezavo VPN preko interneta. Če nameravamo namestiti VPN, se moramo prepričati, da jih kabelski modem, ki smo si ga izbrali podpira.

Mestno omrežje
V omrežju CATV si uporabniki delijo medij

Ko kabelsko podjetje ponudi internetne storitve preko kabelskega omrežja, lahko za internetni promet uporablja enake kable, ker kabelski operater usmeri podatke za prenos do uporabnika v 6 MHZ kanal. V kablu so ti podatki ravno takšni kot signal TV–kanala. To pomeni, da internetni signal zasede enak prostor kot katerikoli drugi TV–kanal. Podatki, ki so poslani od uporabnikov v internet potrebujejo še manjši kos prostora (samo 2 MHz). To je zato, ker večina ljudi dosti več podatkov dobi iz omrežja, kot jih vanj pošlje.

Ves ta proces sprejemanja in pošiljanja potrebuje posebno opremo. Individualni uporabnik potrebuje "kabelski modem", na drugi strani pa ponudnik storitve uporabi kabelski terminal (angl. Cable modem termination system, CMTS). Izraz kabelski modem, je malce zgrešen, saj kabelski modem deluje bolj kot posrednik v lokalni omrežju LAN, kot pa kot modem

Ne glede na zunanji izgled modema, imajo vsi kabelski modemi enake osnovne dele:

Ubiralnik se poveže v kabelski izhod, včasih potrebuje še dodatni razdelilnik, ki loči internetne podatke od televizijskih. Ker podatki prispejo po sicer neuporabljenem kanalu, pa ubiralnik preprosto sprejme ta signal in ga pošlje naprej do demodulatorja.

V nekaterih primerih bo ubiralnik vseboval še dodatni del, ki mu bo dovolil, da bo uporabljal nabor frekvenc (običajno med 42 in 850 MHz) za prihajajoče podatke in frekvence med 5 in 42 MHz za odhajajoče podatke. Nekateri sistemi, ki so bolj omejeni s številom kanalov, bodo uporabljali ubiralnik kabelskega modema za prihajajoče podatke in preprosto klicno povezavo preko telefonske linije za odhajajoče podatke. V vsakem primeru ubiralnik prejme signal in ga pošlje naprej do demodulatorja.

Kabelski "modem"
Kabelski "modem", blokovna shema

Najbolj navadni demodulatorji imajo 4 funkcije. Demudolator "vzame" radijski signal, v katerem so kodirane informacije v amplitudi in fazi valovanja. Ta signal spremeni v preprost signal, ki ga lahko naprej obdela analogno–digitalni pretvornik. A/D pretvornik vzame signal, ki ima spremenljivo vrednost napetosti in ga pretvori v zaporedje enic in ničel. Pregledovalnik napak potem preveri sprejete informacije po znanih standardih tako, da so lahko napake v prenosu najdene in popravljene.

V kabelskem modemu, ki uporablja kabelski sistem za pošiljanje podatkov nazaj v omrežje, je modulator uporabljen za pretvorbo digitalnih računalniških podatkov v radijske frekvence za oddajanje. Ta del je včasih imenovan eksplozivni modulator, zaradi neenakomerne narave večine prometa med uporabnikom in internetom, in je sestavljen iz treh delov:

Naprava MAC je med delom kabelskega modema, ki določa smer prometa, in deluje kot vmesnik med aparaturnim in programskim delom različnih omrežnih protokolov. Vse računalniške omrežne naprave imajo MAC, toda v primeru kabelskih modemov, so naloge bolj zapletene kot v navadnih omrežnih karticah. Iz tega razloga v večini primerov, nekatere funkcije MAC prevzame procesor, lahko v računalniku, lahko pa tudi v modemu.

Naloga mikroprocesorja je odvisna tudi od dejstva, če je modem narejen tako, da bi bil del večjega računalniškega sistema ali da bo priskrbel internetni dostop brez dodatne računalniške podpore. V primerih, ki potrebujejo priključen računalnik, notranji procesor še vedno obdela precej funkcij MAC. V sistemu, ko je modem samostojna enota za internetni dostop, mikroprocesor pobere MAC navlako in še dosti več.

Podatki, ki prihajajo po omrežju, gredo do vseh povezanih uporabnikov, tako kot v omrežju ethernet. Od posameznega omrežnega priključka je odvisno, da se odloči, ali je določeni skupek podatkov zanj ali ne. V obratni smeri poteka prenos v omrežju od uporabnika do kabelskega terminala. Vsi ostali uporabniki teh podatkov niti ne vidijo. Dostop za posameznega uporabnika je razdeljen na časovne rezine, merjene v milisekundah, v katerih lahko uporabnik pošlje en paket za drugim v internet.

Kabelski terminal omogoča, da se v internet poveže do 1000 uporabnikov na samo enem 6 MHz kanalu. Ker je en kanal sposoben prenašati okoli 30 do 40 megabitov na sekundo, to pomeni, da bodo uporabniki dobili boljše delovanje, kot pa na drugih povezavah. Če ste edini, ki ste povezani na kanal, boste imeli skoraj cel kanal na voljo sami. Ko se bodo povezali še drugi uporabniki, boste morali seveda z njimi deliti skupno hitrost. To bo pomenilo slabšanje povezave. Lahko se zgodi, da bo ob mnogih povezanih uporabnikih hitrost močno padla pod teoretično največjo. Temu se seveda lahko izognemo z dodajanjem novih kanalov.

Zaključek

vprašanjanja v pisni obliki vprašanjanja vprašanje

Dostop do interneta preko omrežja kabelske televizije predstavlja relativno enostaven in cenen dostop. Običajno je dostop nesimetričen, zato je prenos do uporabnika običajno hitrejša. Delovanje kabelskega omrežja ni odvisno od oddaljenosti od centralnega kabelskega operaterja. Digitalni kabelski televizijski sistem je narejen tako, da zagotavlja digitalni signal z dobro kvaliteto do vseh kabelskih uporabnikov. V kabelskem omrežju si uporabniki delijo omrežje z drugimi aktivnimi uporabniki.

Sofinaciranje projekta in pravice

Izvedbo projekta je omogočilo sofinanciranje Evropskega socialnega sklada Evropske unije in Ministrstva za šolstvo in šport.