Кабелни модеми: кабелна телевизия срещна Интернет John G. Shaw 3348 Е 2-ри октомври 1999 година Резюме Закона за далекосъ общенията от 1996 г. открива пътя за кабелна телевизия (CATV) дружества, за да станат пълноправни телекомуникационни компании, предлагащи двупосочен пренос на глас и данни съобщения услуги, в допълнение към телевизионни програми. След преминаването на Закона за кабелни компании имаха желание да навлязат на нови сфери на дейност, които са били отворени за тях, особено в бързо развиващия се Интернет доставчик (ISP) бизнес. Най-голямото препятствие пред кабелни компании е, че системи за кабелна телевизия са предназначени за еднопосочно движение и трябва да бъдат подобрени в модерен двупосочен мрежи с цел подпомагане на напреднали комуникационни услуги. Това е скъпо и технически сложно начинание. В допълнение, интерфейсът позволява компютри абонат за достъп до интернет чрез кабел кабелна телевизия трябваше да се развива. Тези интерфейс устройства се наричат кабелни модеми. Кабелни модеми са предназначени да се възползват от високоскоростен възможност, предоставена от инфраструктурата, кабелна телевизия, позволяващи скорости връх връзка много пъти по-бързо в сравнение с конвенционалните Dial-Up връзки. Кабелни модеми, кабелна телевизия срещна в Интернет кабелни модеми едва наскоро бяха въведени за частна търговска употреба. Кабелни модеми и кабелни мрежи данни те са неразделна част от които изглеждат обещаващи за предоставяне на голяма част от честотната лента съобщения за частния потребител. -Висока пропускателна способност равнява по-голяма скорост в областта на Интернет. Интернет е само около за лично ползване за относително кратък период от време, при все това, той е нараснал много бързо. Изглежда, че интернет ще продължи да расте с бързи темпове. Хората ще започнат да използват Интернет за все повече и повече приложения. Мрежови в крайна сметка ще бъде част от най-минута част от нашето ежедневие. Нова интернет приложения несъмнено ще изисква по-голяма скорост на данни, кабел за данни и мрежи са огромна крачка напред в осигуряването на тази скорост. Кабелен модем технологията е все още в начален стадий, но това е вече революция в Интернет "сърфиране". Кабелни модеми, които предоставят връзка скорости са, че хората само мечтала за кратко време. Въпреки това, по-голям мащаб, тъй като все повече хора започнат да използват услугата кабелен модем, кабелът компании ще трябва да продължи модернизирането техните мрежи да поддържа темпото на нарастване на търсенето. В крайна сметка, оптичния кабел ще достигне в отделните жилища. Това развитие пробив ще се увеличи честотна лента със заповеди на величина, и то е кабелен модем, че вече е започнал този процес. Метод "кабелни модеми, кабелна телевизия срещна в Интернет" е информационен обзор на кабелни модеми и кабелни системи за данни. Обширна научни изследвания се направи, за да проучи как кабелни модеми работа, кабелни модеми и как се вписват в една система, кабел за данни. Кабелът индустрия е позволено само да въведете бизнес ISP по-малко, отколкото преди три години. Тъй като кабелни модеми са сравнително нови устройства, както и кабел за данни мрежова технология напредна бързо, до късно до датата на източници на информация трябва да се използва за предоставяне на точна информация. Последни статии списания и интернет сайтове са най-актуалната информация. Ползването на информацията в твърда книги е остаряла и дата. След изследване в тази област, резултатите от изследването бяха представени в статията. Препратките се използват като източници на информация за доклада са цитирани. Резултати кабелни модеми са доказани технологии. Кабел за данни мрежи дават огромна скорост, както и надграждане потенциал. Дискусия материали, представени тук, показва, че технологията кабелен модем е стабилна и има огромен потенциал да продължи да нараства. Кабелни модеми са просто още една стъпка към общата мрежа на всекидневния живот. Това развитие е все още много далеч. Но тя е длъжна да се случи. Това ще се случи по-рано, отколкото по-късно Жилищна използване на Интернет нараства бързо, въпреки frustratingly при ниски скорости на разположение чрез конвенционален Dial-Up телефонни връзки модем. Voiceband Тези връзки са ограничени до 56 Kbps или по-малко. Сърфирането в 'Net с Dial-Up модем е обикновено едно кликване и опит, чакай. Има огромно търсене за по-бързи интернет връзки. В Закона за далекосъобщенията от 1996 г. открива пътя за кабелна телевизия (CATV) дружества, за да станат пълноправни телекомуникационни компании, предлагащи двупосочен пренос на глас и данни съобщителни услуги, в допълнение към телевизионни програми (Clark, 1999). Кабел фирми, които предлагат тези допълнителни услуги са известни като много оператори на услуги (MSO). Кандидатстващите Множествена оператори на услуги реализират там е доста голям пазар за уеб сърфистите, които се чувстват на "Need For Speed", и те искат да бъдат тези, които трябва да отговарят. Кабелни модеми са устройства, които позволяват на високоскоростен достъп до интернет чрез кабелна телевизионна мрежа. Кабелни модеми работят много по същия начин, както традиционните за комутируема телефонна модеми, но кабелни модеми са много по-мощен. Вместо да се използват телефонни линии за връзка носител на интернет, кабелни модеми използва кабел, който носи програмиране кабелна телевизия, както си връзка носител. Кабелни модеми са предназначени да се възползват от високоскоростен възможност, предоставена от инфраструктурата, кабелна телевизия, позволяващи скорости връх връзка много пъти по-бързо от Dial-Up връзки. Повече трафик равен по-висока скорост. Абонатът кабелен модем може да получите достъп до скорости от 500 Kbps до 1.5 Mbps или повече, в зависимост от архитектурата на кабелната мрежа и натоварване на трафика (Halfhill, 1996). С пламнал тяхната скорост, кабелни модеми са в състояние бързо да изтеглите големи аудио и видео файлове, осигурявайки истински мултимедийни възможности. В допълнение към скоростта, кабелни модеми предложи друг ключов полза: постоянна свързаност. Кабелни модеми са онлайн, веднага след като компютърът е включен. Това е възможно, тъй като кабелни модеми connectionless използва технология, много подобна офис локална мрежа (Ostergard, 1998). Няма нужда да се свържат с започне сесия, така че там не са заети сигнали и не е необходимо да се вратовръзка си телефонна линия. Също така, чиито цени варират от $ 40 и $ 60 на месец, което включва кабелен модем-а-кар и неограничен достъп до интернет, кабелен модем сървис Интернет е изключително рентабилно в сравнение с други високоскоростни системи за данни. За съжаление за кабелните компании, то не е просто въпрос на кабелни модеми, свързани с компютри им абонат и ги пуска сърф далеч в светлината скорост. За да получите в високоскоростен интернет доставчик (ISP) бизнес, компания, кабелна телевизия трябва да изградим една скъпа и сложна IP мрежова инфраструктура. Тази мрежа трябва да бъде в състояние да поддържат хиляди абонати. Сграда кабел за данни мрежа включва справянето с такива елементи, като интернет свързаност гръбнак, рутери, сървъри и инструменти за управление на мрежата, както и сигурност и системи за фактуриране (Salent, 1999). Освен това, кабелна телевизия системи за данни се състоят от много различни технологии, така че стандартите, по които кабелни модеми е трябвало да бъдат разработени, което би позволило на продукти от различни производители да бъдат съвместими. Но, най-голямото препятствие пред кабелни компании е, че системи за кабелна телевизия са предназначени за еднопосочно движение и трябва да бъдат подобрени в модерен двупосочен мрежи с цел подпомагане на съвременни услуги комуникации (Medin, 1999). Това е скъпо и технически сложно начинание. CATV системи първоначално са били предназначени да дава сигнали телевизионно излъчване на домовете за абонати. В кабела индустрия, това е известно като надолу по веригата на трафика. Ръководителят края е централната точка на система за разпространение на кабелна телевизия. Видео сигнали са получени в края на ръководителя от сателити или други източници, модулира честотата на подходящи канали, и след това надолу по веригата предава чрез кабел среда в домовете на абоната. Телевизия тунер на абоната, или поставям-връх кутия кабел конвертор, demodulates сигнала обратно към видео изображението. За да са сигурни, че потребителите могат да получат услугата кабел със същия телевизор те използват, за да получи над най-сигнали въздух телевизионно предаване, кабелни оператори пресъздаде част от над най-въздух радио честота (RF) спектър в запечатан кабелна линия. По-старите Коаксиален само за кабелни системи обикновено работи с 330 MHz и 450 MHz на капацитет (Ostergard, 1998). Докато по-нова, по-скъпи хибридни fiber-optic/coax (HFC) системи могат да работят на 750 MHz или повече (Ostergard, 1998). HFC мрежи съчетават двете оптична и коаксиален кабел линии. Около половината от кабелните абонати в Северна Америка са свързани с кабелни системи HFC. HFC мрежи струва много по-малко от обикновена оптична мрежа, но дават много на надеждността фибри и широчина на честотната лента ползи. В оптична част от мрежата на HFC е звезда конфигурация, където оптично влакно захранващи линии тече от края на кабелна глава на групи от 500 до 2000 абонати (Van Matre, 1999). Тези групи от абонатите, се наричат възли кабел или кабелен достъп. А багажника и конфигурация клон на коаксиален кабел тече от оптично-хранилки влакно да достигне всеки абонат. Защото CATV системи първоначално са били предназначени главно за изпращане на сигнали, надолу по веригата, само една малка част от наличната честотна лента е разпределена за нагоре предавания. Има много малко трябва нагоре по веригата за комуникация в системата за кабелна телевизия, която се използва единствено за изпращане телевизионен сигнал. В разпределени нагоре по веригата е тясна честотна лента от 5 до 42 MHz лента пребиваващи в долния край на кабелна телевизия RF спектър (Барнс, 1997). По течението сигнали, кабелна ТВ програма започва на 50 MHz, което е равно на канал 2 за над най-въздуха телевизионни сигнали. Всеки стандартен телевизионен канал заема 6 MHz спектър на радиочестоти. Така традиционната система коаксиален кабел с 400 MHz честотна лента на веригата могат да пренасят в еквивалента на 60 аналогови телевизионни канали, както и модерна система с HFC 700 MHz честотна лента от веригата има капацитет за 110 канала (Salent, 1999). За да изпълнят двупосочен пренос на данни в продължение на кабелната мрежа, един неизползван 6 MHz телевизионен канал, в 50 - 750 MHz обхват обикновено се разпределят надолу по веригата за трафик на данни. Друг неизползвани 6 MHz канал, в 5 - 42 MHz обхват, се използва за превоз нагоре данни. Всеки път, когато някой кликне върху хипервръзка, изпраща електронна поща, или качени файлове, те са изпращане на данни нагоре. За съжаление, нагоре по веригата група е обект на всякакви смущения, които могат да фалшифицират данни. Този недостатък го прави почти невъзможно да се използва само за коаксиален кабел за система за двупосочна данни с висока скорост на трафика. Коаксиален кабел взима шума от двигателите, ТБ радиа, микровълнови печки и други уреди. Хам радио и видеорекордери може да се намесва значително нагоре с данни. Само CATV системи, които са били модернизирани за растителна HFC са в състояние на високоскоростен двупосочен пренос на данни. Използването на оптично влакно намалява шума и увеличава нагоре широчина на честотната лента, за улесняване нагоре по веригата за предаване на данни. Оптично влакно може да изпраща сигнали през много по-дълги разстояния, преди да изисква усилване. За изпращане на данни по мрежата HFC, лазерни предаватели конвертирате сигнали, изпратени от главата в края на оптични сигнали. На всеки кабел възел, лазерен reconverts приемник на сигнали, така че те отново могат да се предават по дървета и браншови конфигурирани за растителна коаксиален кабел, който отива на всяка отделна къща. Най-важният фактор в разполагането на двупосочен кабел за данни услуги, е наличието на високо-качествени двупосочни HFC растение. Но модернизиране на HFC е много скъпо. Това струва кабелна компания $ 200 - $ 250 на дома за надграждане до растителна HFC (Clark, 1999). Някои кабелни компании, които не са модернизирани до HFC се предлага кабелни модеми, които използват RF спектър коаксиален кабел за бързо надолу по веригата пренос и традиционен Dial-Up модем, за да дръжка нагоре комуникационни обществената телефонна мрежа. Въпреки това, телефон за връщане модеми не предоставят някои от основните предимства, предоставени с две кабелни модеми начин, като ултра-бързи скорости нагоре, постоянна връзка, а не задържането на телефонната линия на абоната. The Cable Modem Termination система (CMTS) е централно устройство за свързване на мрежата на кабелна телевизия с интернет. В CMTS живее на кабелна глава край. Всички на трафика към и от кабелни модеми кабел за данни в мрежата за пътуване през CMTS. В CMTS се свързва към маршрутизатор ПР, който изпраща и получава данни от останалата част от Интернет. В CMTS интерпретира данните, които получава от индивидуалните клиенти и следи на предлаганите услуги за всяка от тях. В CMTS също модулира данните, получени от Интернет, така че главата оборудване края да го изпратите на конкретен абонат. Някои Кабелен модем Прекратяване системи предоставят възможността да пусне MSO създаване на различни пакети от услуги в зависимост от нуждите на клиентите, широчина на честотната лента "(Clark, 1999). Така например, бизнес услуги могат да бъдат програмирани от CMTS да получава, както и предават, с висока честотна лента, като жилищен потребител може да се конфигурират чрез CMTS да получат висока честотна лента надолу по веригата на трафика и ограничена до нискочестотна нагоре по веригата на трафика. Кабел данни мрежовата архитектура е подобна на тази на Ethernet локална мрежа (LAN) (Halfhill, 1996). Съществуващите системи за кабелен модем използва Ethernet рамка формат за нагоре и надолу по веригата предавания. По принцип, кабелните оператори са изграждане на някои от най-големите вътрешни мрежи в света. Кабелните оператори да се концентрираме върху осигуряване на високоскоростен достъп до интранет, вместо направо Интернет, тъй като връзката към мрежата е само по-бързо от бавния си звено. В края на главата най-много MSOs обикновено се свържете към интернет чрез Т1 линия, която има скорост от 1.5 Mbps, значително по-бавно, отколкото кабелен модем, който теоретично може да дава 30 Mbps (Brownstein, 1997). Но, в Интернет е само толкова бързо, колкото най-бавния сървър. Ползата от 1,5 Mbps T1 интернет връзка се губи ако абонатът се опитва за достъп до съдържанието, записано на уеб сървър, който е свързан към интернет макар че 56-Kbps линия. По този начин пречки по отношение на интернет трафика в системата кабелни мрежи обикновено са вход към Интернет, както и на интернет себе си. Разтвор кабелни компании "към този проблем е да се премине на съдържание в Интернет по-близо до абоната. Много популярен уеб сайтове се кешират на сървъра на кабелни оператора. Така че, когато абонат кабелен модем отива да имат достъп до популярни уеб страница, той ще бъде пренасочено към сървъра в главата в края на най-скорост. Ако даден сайт не е кеширан, обаче, че главата сървър цел е да отида търси го на претоварените Интернет, просто като сървър конвенционален всяко ISP прави. Кабелен модем абонати трябва да видите високи скорости (множествена MBit / сек), доколкото те остават в рамките на локална система за кабелна мрежа. Въпреки това, за пренос на данни може да забави значително, когато потребителят трябва да рисков излизаше на Интернет. Подобно на локални мрежи, системи за кабелен модем разчита на съвместен достъп платформа (Ostergard, 1999). Всички абонати на кабелен модем с акция, кабелна линия на разположение широчина на честотната лента на главата край. Всички акции на местни кабелни линия на същия кабел, който може да носи около 30 Mbps общия трафик. Така че, тъй като повече абонати кука до кабелни модеми, повече потребители ще бъде една и съща сума на честотната лента. Поради това, съществуват опасения, че потребителите кабелен модем ще видите слаби резултати, тъй като броят на абонатите увеличение на мрежата. Ако задръстванията не започва да се появят в следствие на висока употреба, кабелните оператори нямат възможност да ъпгрейд честотна лента капацитет. А кабелен оператор може лесно да разпредели допълнително 6 MHz видео канал за данни с висока скорост, удвояване на веригата широчина на честотната лента на разположение на потребителите. Друг вариант за добавяне на честотната лента е да се подразделят на физически мрежов кабел, като пуснете оптична линии по-дълбоко в кварталите. Това намалява броя на кабелни модеми, обслужвани от всеки възел сегмент, и по този начин увеличава размера на честотната лента на разположение на абонатите. Въз основа на честотната лента сам, това ще изглежда, че 200 абонати кабелен модем споделящи 27-Mbps връзка всеки ще получи около 135 Kbps на пропускателна способност, което не е много по-добър от 128-Kbps ISDN връзка (Salent, 1999). Въпреки това, за разлика от верига-комутируеми телефонни мрежи, където се разпределят на повикващия специална връзка, потребителите кабелен модем не заемат определена сума на честотната лента, по време на онлайн им сесия. Вместо това, те споделят мрежа с други активни потребители и използването на ресурсите на мрежата, само когато те действително изпращат или получават данни в бързо се разрушава. Така че, вместо от 200 потребители онлайн всеки кабел се разпределят 150 Kbps, всеки потребител може да използва цялата честотна лента на разположение по време на кратък период от време, те трябва да изтеглите своите данни пакети. Друга пречка пред кабел за данни в мрежа е в момента се използва за взаимно свързване между кабелен модем и свържете компютъра на абоната. А разделител се използва за разделяне на коаксиален кабел в дома на абоната в две линии, по един за телевизора, и друг за кабелен модем. Кабелни модеми са външни устройства, които се свързват с коаксиален кабел посредством стандартен "F" конектор порт (Барнс, 1997). Ethernet10Base-Т усукана двойка кабели и конектори RJ-45 се използват за свързване на модем кабела към компютъра. Усукана двойка кабели от кабелен модем свързва с RJ-45 жак на 10Base-T Ethernet карта, която е била инсталирана в компютъра на абоната. Докато кабелни модеми може да получава данни със скорост до 30 Mbps, на самия компютър е ограничено от неговия интерфейс Ethernet. Ethernet теоретично работи на 10 Mbps, но обикновено са много по-бавно, обикновено не повече от 4 Mbps (Барнс, 1997). Тъй като повечето компютри вкъщи, без да имате инсталиран Ethernet карта, кабелните оператори трябва да инсталирате едно обикновено, когато се свързвате нов клиент на услугата кабелен модем. Изненадващо, това на пръв поглед проста процедура представлява основна пречка в процеса на модем кабел инсталация. На първо място, компютърът на потребителя трябва да има ISA или PCI слот за карта на разположение в компютъра си за Ethernet адаптер. Също така, картата инсталацията често изисква конфигуриране работа в рамките на операционната система, настройки за предотвратяване на конфликти с други хардуерни устройства. Поради сложността, кабелни оператори често са принудени да изпрати специализирана компютърна техника за обработка Ethernet карта инсталации, процес, който може да отнеме повече от 20 минути на абоната. Освен това, изискване на отваряне компютър на всеки клиент за инсталиране на хардуер създава потенциална отговорност за кабелен оператор. Нетърпелив да се избегне карта Ethernet главоболие, кабелните оператори са търсили за алтернативен подход. Решението е, че са открили, е устройство, наречен едно приставката, която е Universal Serial Bus (USB) адаптер. USB е Plug-и-играя технология за свързване на периферни устройства за компютри, включително и модеми, клавиатури, принтери и скенери (Van Matre, 1999). USB портове са външни връзки, така че няма нужда да отваряте компютъра, за да се инсталира устройство за USB. Външни Universal Serial Bus (USB) модеми и вътрешни PCI карти модем са в процес на разработка. Кабелни модеми получаване на данни много по-бързо, отколкото те могат да го изпрати. Кабелен модем производителите са предназначени им модем, за да използват по-малко от пълна 6 превозвач MHz канал за трафик нагоре. Обикновено 2 MHz широк ленти се използват за трафик на данни нагоре. Кабелна телевизия мрежи трансфер на данни използват сложни цифрови схеми за модулация, което значително увеличаване на размера на данните, които могат да бъдат изпратени. 64-държавни квадратура амплитудна модулация (64 QAM) е цифрова модулация техника, използвана за изпращане на данни надолу в продължение на само коаксиален кабел на мрежата. Един надолу 6 MHz телевизионен канал може да поддържа до 27 Mbps на веригата данни пропускателна способност от кабела на главата края на 64 QAM предаване използва технология. HFC мрежи са в състояние да приложи 256 QAM, който поддържа 36 Mbps на веригата данни производителността. Въпреки това, 64QAM и 256 QAM са податливи на намеса сигнали, което ги прави неспособни да подкрепят шумни нагоре предавания. Квадратура Етап-Shift Keying (QPSK) е цифрова техника честотна модулация се използва за изпращане на данни нагоре през коаксиални кабелни мрежи. QPSK е подходящ за изпращане на данни нагоре над кабел за данни мрежа, защото тя е доста устойчив на шум. В зависимост от размера на кабел RF разпределени спектър, нагоре канали могат да доставят 500 Kbps до 10 Mbps, като се използват 16 QAM или QPSK модулация техники, с 16QAM е най-бързият метод за прехвърляне на две (Salent, 1999). Upstream трафик кабелен модем винаги е изпратено в разрушава. Всяка модем предава нагоре по веригата залпове във времето слотове. Тези време слотове може да бъде определен като запазени, твърдение, или вариращи слотове. Както подсказва името, резервиран слот е време слот, който е ограничено до определена кабелен модем. Никой друг кабелен модем е позволено да се предават в тази запазени слот време. В CMTS разпределя запазени слотове време на различните кабелни модеми, под неин контрол чрез честотна лента алгоритъм за разпределение. Запазени слотове са обикновено се използват за по-дълго предаване на данни (Ostergard, 1998). Слотове твърдение време са отворени за всички кабелни модеми за предаване на инч Ако две кабелни модеми опит да прехвърлят едновременно в една и съща слот твърдението, техните пакети се сблъскват и данните са загубени. В CMTS открива сблъсък и сигнали, които бяха получени никакви данни, което прави всяка кабелни модеми се опита да изпрати отново данни, след изчакване произволен период от време. Ranging е процесът на автоматично коригиране предава нива и време компенсации на отделните кабелни модеми. Ranging се извършва до сигурни, че разрушава, идващи от различни модеми линия в десния слотовете време и са получили по едно и също ниво на мощност в CMTS. А еднакво ниво на мощност за постигане на залпове CMTS улеснява сблъсък откриване. Ако две кабелни модеми предават по едно и също време, но е много по-слаба от другата, на CMTS само ще открие силен сигнал и се предполага, че сблъсък не се е състояла. Ако двете сблъсък нагоре сигнали са едно и също съдържание, те ще бъдат открити от CMTS като чете. В CMTS след това ще знаете, че сблъсък се състоя и ще възложи на кабелни модеми за препредаване техните пакети (Ostergard, 1998). Ranging слотове също се използват за компенсиране на разликите във физическо разстояние между CMTS и всяка една от кабелни модеми. Големите географски обхват на кабел за данни мрежа създава особени проблеми в резултат на предаване между потребителите в близост до главата на потребителите в сравнение с края на разстояние от края на кабелна глава. За да се компенсира кабел загуби и забавяне в резултат на разстояние, CMTS изпълнява вариращи, който позволява на всеки кабелен модем да се оцени времето забавяне в предаването до края на главата. Големи CATV мрежи могат да изпитват големи закъснения в милисекунда диапазон. В вариращи протокола компенсира за тези забавяния чрез преместване на "часовник" на всеки кабелен модем напред или назад, за да се забавят. Ranging се извършва периодично от CMTS за всеки кабелен модем под неин контрол. Три последователни слотовете време са заделени за варират. В CMTS командите на кабелен модем за предаване във втория слот време. В CMTS тогава мерки на програмното време и дава кабелен модем малка положителна или отрицателна стойност за корекция местните си часовник. Двата слота време от двете страни на втория слот време се изисква да са сигурни, че друг трафик не взаимодейства с вариращи пръсване (Ostergard, 1998). Кабелът се модем се състои от следните основни компоненти; на тунер, DEMODULATOR, разрушаване на модулатор, на Media Access Control (MAC) механизъм, на интерфейса, и централен процесор (CPU). Външни кабелни модеми имат на борда на процесора, за да дръжка обработка инструкция. Вътрешен кабелни модеми, се разработват, които ще използват CPU на компютъра който много прилича на начина вътрешния Dial-Up модеми направя. Тунер за кабелна модема се свързва директно в контакта кабелна телевизия. За двупосочен пренос на данни, тунер трябва да има два начина diplexer да пробият нагоре и надолу по веригата на трафика (Ostergard, 1999). Кабел за модем Demodulator след нея, ако получи сигнал от тунера и, както подсказва името, то demodulates. В Demodulator се състои от A / D конвертор, един DEMODULATOR QAM64/256, MPEG синхронизация рамка и Рийд Соломон за коригиране на грешки. По течението на данни е в рамка съответствие с MPEG-) TS (Transport поток спецификация. Рамката формат за тази спецификация е 188/204 байт блок, с един байт Твърда синхронизиране в предната част на всеки блок. Тръстиката-Соломон алгоритъм за коригиране на грешки, намалява размера на блока от 204 байта до 188 байта, което оставя 187 байта за заглавието MPEG и полезен товар (Ostergard, 1998). Нагоре по веригата на трафика на данни е модулирана от кабелния модем на разрушаване модулатор. Спукването Модулатор емисии тунер кабела модема, извършва Рийд Соломон кодиране на всеки надолу по веригата на разрушаване, извършва или QAM16 QPSK модулация на определените нагоре честота, както и D / A реализация. Спукването Модулатор изход сигнал се подава чрез променлива усилвател изход, така че нивото на сигнала да бъдат коригирани, за да компенсира загубата кабел (Ostergard, 1998). Както нагоре и надолу по веригата на трафика пътува чрез медиите на кабела модема механизъм за контрол на достъп. Функциите на механизъм за MAC са доста сложни. Главната цел на MAC механизъм е да се прилага MAC протоколи, под ръководството на CMTS. MAC протоколи се използват за времето акции на кабела медии сред различните кабелни модеми, кабел за данни в мрежата. В MAC процеси могат да бъдат приложени в хардуер, или комбинация от софтуер и хардуер. Както CMTS и механизъм за изпълнение MAC MAC протоколи за извършване на процедурите, вариращи за да се компенсира закъснения кабелна линия медиите и загуби. В CMTS също връзките с механизъм MAC във всеки кабелен модем да присвоите честоти нагоре и нагоре слотовете време. CMTS контрол на трафика на данни по кабелната мрежа, чрез използването на специален канал контрол. Когато кабелен модем е включен, той сканира всички възложените му канали, за да намерите контрол канали, които могат да бъдат идентифицирани с уникалните си заглавието на сигнала. Контролът CMTS канал казва кабелен модем всеки абонат, когато той може да предава, на която честотна лента, както и за колко дълго. Данните, които преминават през механизма на MAC отива в компютърен интерфейс на кабелен модем, който е 10Base-T Ethernet за по-голямата част от настоящите кабелни модеми (Ostergard, 1998). Кабел за данни Системата се състои от много различни технологии и стандарти. Първото поколение на кабелни модеми, използвани патентовани различни протоколи, които направиха невъзможно за кабелна мрежа на операторите да използват множество продавачи кабелни модеми на една и съща система. Кабелните оператори отдавна вярва в успеха на данни с висока скорост на бизнеса ще изискват да бъде оперативно съвместими кабелни модеми, ниска цена и се продават на дребно като телефонни модеми и карти за данни мрежов интерфейс. По този начин може да се избегне MSOs столицата тежест, свързана с покупката кабелни модеми и да ги обратно отдаване под наем на абонатите и потребителите ще могат да избират продукти от различни производители. Институтът на електронните и's електротехника (IEEE) 802,14 кабелна телевизия Media Access Control (MAC) и физическо (PHY) Протокол Работната група е сформирана през май 1994 г. от редица оператори да разработят международни стандарти за обмен на данни по кабел. Оригиналът цел е да представи кабелен модем MAC и PHY стандарта на IEEE през декември 1995 г., но датата на доставката се свлече до края на 1997 г. (Ван Matre, 1999). Кабелните оператори бяха нетърпеливи да влязат на данни с висока скорост бизнес, колкото е възможно по-скоро, и става нетърпелив чакат IEEE 802.14. Така че, кабелните оператори, комбинирани им покупателна способност да скочи старт на стандартите процес. През януари 1996 г., кабелните оператори, Comcast, Кокс, TCI и Time Warner, действащ в рамките на командитно дружество наречен Мултимедия кабелна мрежа система Партньори ООД (MCNS), направи искане за предложения (RFP) да запази компанията за управление на проекти за изследвания и публикува в стаята на спецификациите на интерфейса за данни с висока скорост на кабелните услуги до края на (1996 Ван Matre, 1999). MCNS пусна своя данни по Cable System Interface Specification (DOCSIS) за продуктите, кабелен модем за оператори, март 1997 година. След това, IEEE пусна своя стандарт, но до този момент, кабелните оператори вече са се омъжи за MCNS стандарт DOCSIS. До този момент над 20 фирми имат обяви плановете си за изграждане на продукти въз основа на MCNS стандарт DOCSIS. Кабелът MediaOne компании (по-рано Континентал Cablevision), Роджърс Cablesystems и CableLabs, също подписал договор с DOCSIS RFP. Заедно, тази коалиция, представлява по-голямата част на Северна Америка кабел индустрия, обслужващи 85% от кабелни абонати на САЩ и 70% от канадските абонати. Въпреки че DOCSIS е доминиращ кабел САЩ данни мрежа стандарт, тя все още не е официално заверен от независим орган за всички стандарти. В DOCSIS изисквания са управлявани от CableLabs. А за сертифициране CableLabs администрира програмата продавач оборудване за спазването на изискванията за оперативна съвместимост и DOCSIS тестове. Стандартизиран кабелни модеми DOCSIS започва корабоплаването в ограничени количества в третото и четвъртото тримесечие на 1998 г. с широко разпространение очаква през първото тримесечие на 1999 година. Не са големи доставчици в момента сграда модеми, въз основа на първоначалния стандарт IEEE (Van Matre, 1999). В различни спецификации кабелен модем, поискана от IEEE 802.14 и MCNS отразяват приоритетите на всяка организация. IEEE 802.14 е продавач на задвижване група, и е съсредоточен върху създаването на възможности в бъдеще стандарт, базиран на промишлени технологии съдържание. В MSO членовете на MCNS, от друга страна, са далеч по-загрижени за минимизиране на разходите и са продукт в крайна бързаха да влязат в данни с висока скорост на пазара. За постигане на своите цели, MCNS иска да сведе до минимум техническа сложност и разработване на технология решение, което бе достатъчно за нуждите на своите членове "(Van Matre, 1999). Съгласно спецификациите MCNS DOCSIS, за да могат прозрачен трансфер на съобщения по интернет протокол през кабелна система, три от протокола слоеве на Международната организация по (ISO стандартизация's) 7 слой Open System Interconnect (OSI) модел се използват. Тези три слоя са мрежово ниво, Data Link Layer и физическия слой. Функциите на всеки слой, са описани по-долу (Salent, 1999). Мрежовия слой на мрежовия слой използва Интернет протокол (IP), което дава възможност на IP трафика да бъде безпроблемно доставени през кабелен модем платформа за крайните потребители. Data Link Layer за предаване на данни слой се състои от три sublayers: логическа връзка контрол (LLC) Sublayer, която да съответства на стандартите Ethernet, линк-Sublayer за сигурност, която подкрепя основните потребности на личния живот, разрешение, както и удостоверяване, както и достъп до медия Контрол Sublayer, подходящи за работа кабелна система, която поддържа с променлива дължина протокол данни единици (PDU). Физически слой Физически слой, който определя нагоре и надолу по веригата модулация формат. Съществува минимална връзка между физически и по-високите слоеве, което побира включването на бъдещи технологии физически слой.

Библиография

1. Cable modems, Scientific American, 94-99. Halfhill T.R. (1996, September)