Modemy kablowe w dobie Internetu

Grupa Multimedia Cable Network System doprowadziła w ciągu roku do wydania specyfikacji DOCSIS {Data Over Cable System Interface Specification), co nastąpiło w marcu 1997 r. Standard MCNS/DOCSIS został zaakceptowany przez ponad 20 producentów sprzętu modemowego. W skrócie specyfikacja techniczna DOCSIS objęła następujące parametry:

  • transmisja do abonenta, w tym:

    - rodzaj modulacji (64 i 256 QAM - zgodnie z IEEE 802.14 i DAVIC)

    - szerokość kanału (6 MHz, wg amerykańskiego standardu NTSC)

    - przepływność nominalna (27 i 36 Mb/s)

    - ramka strumienia danych (MPEG-2 w nawiązaniu do TV cyfrowej);

  • transmisji w torze zwrotnym, w tym:

    - modulacji (QPSK i 16QAM - zgodnie z DAVIC oraz IEEE 802.14)

    - zmiennej szerokości kanału (tu 200 kHz - 3,2 MHz)

    - przepływności nominalnej (odpowiednio 320 kb/s -10 Mb/s);

  • zarządzania siecią (protokół SNMP);

  • interfejsu użytkownika (lOBase-T);

  • interfejsu węzła usługi (10Base-T; l00Base-T).
Zasadnicza rozbieżność między już przyjętym przez wielu znaczących producentów standardem DOCSIS a zaleceniami IEEE dotyczy protokołu MAC (Media Access Control). Tutaj grupa operatorów kablowych, partnerów w MCNS, zdecydowanie odrzuca - jako zbędną komplikację, zwiększającą koszt sprzętu modemowego - wprowadzenie technologii ATM do przesyłania danych Internetu (o zmiennej długości pakietów) przez sieci kablowe.

Modemy w kanale interaktywnym DVB-C

Modemy kablowe w dobie Internetu

Rys. 6 Transmisja danych do abonenta w strumieniu transportowym MPEG-2TS

Specyfikacja DOCSIS, za IEEE i DAVIC, przyjęła dla kanału kierowanego do abonenta formatowanie strumienia transportowego danych wg standardu MPEG (MPEG-2 Transport Stream) - co wiąże się z celowością zachowania jednakowych zasad wykorzystania widma we wspólnym torze przesyłowym dla obu typów usług (tj. telewizji cyfrowej i szybkiej transmisji danych w kablu). Opracowany już niemal do końca europejski standard DVB (Digital Video Broadcasting), również w wersji dla przesyłu kablowego, umożliwi tzw. konwergencję usług multimedialnych. Przykładem może tu być sama funkcja rozgłaszania (broadcasting), dotycząca zarówno rozprowadzania sygnału TV, jak też sposobu przekazywania danych. W strumieniu transportowym MPEG-2 TS przewidziane zostały takie możliwości (rys. 6).

Modemy kablowe w dobie Internetu

Rys. 7 Drogi sygnału pomiędzy urządzeniami w kanale interaktywnym DVB

Wśród zaawansowanych opracowań standardów telewizji cyfrowej dla sieci kablowych (DVB-C) znalazła się już specyfikacja tzw. kanału interaktywnego - który ma umożliwiać pełnienie usług interaktywnych (w tym transmisji danych) w środowisku DVB - przez dwukierunkowy trakt transmisyjny pomiędzy wyposażeniem użytkownika a węzłem dostawcy usługi. Zgodnie z tą specyfikacją modemy kablowe mogą korzystać z pełnej lub częściowej przepływności w odniesieniu do strumienia, jaki uzyskuje się w kanale TV-MPEG-2 kierowanym do abonenta, a mianowicie:

  • interaktywny kanał (do abonenta) typu:

    - wewnątrzpasmowego (In Band), tworzony w strumieniu transportowym MPEG-2 TS, do granicznej przepływności 39 Mb/s;

    - pozapasmowego (Out of Band), tworzony poza pasmem standardowego kanału DVB w sieci CATV, do przepływności maks. 3,088 Mb/s.

    Jak również przy wykorzystaniu toru zwrotnego w sieci:

  • interaktywny kanał zwrotny, o przepływności granicznej jak dla kanału pozapasmowego OOB (o przepływności 3,088 Mb/s).
Schemat blokowy dróg sygnału pomiędzy urządzeniami pracującymi w obu trybach interaktywnych systemu DVB-C pokazano na rysunku 7. Kanały IB i OOB różnią się rodzajem modulacji.

Urządzenia użytkownika mogą występować w zestawie dwóch niezależnych jednostek modemowych o zróżnicowanym przeznaczeniu:

  1. dla pozapasmowej transmisji danych z przepływnością w obu kierunkach typową dla kanału OOB;

  2. dla niesymetrycznej transmisji, wykorzystywanej np. w telewizji interaktywnej, z szerokopasmowym kanałem do abonenta i wąskopasmowym (np. 256 kb/s) od abonenta do serwera usługi.
Drugi z wymienionych typów modemów odpowiada funkcjonalnie urządzeniu STB (Set-Top Box), czyli cyfrowej przystawce abonenckiej do odbiornika TV, która może służyć także jako tzw. WebTV - do szybkiego dostępu do Internetu (z wyświetlaniem na ekranie telewizora). Transferem danych do użytkownika przy wykorzystaniu strumienia transportowego MPEG-2 steruje i zarządza protokół DSM-CC (Digital Storage Media Command and Control), opracowany przez DAVIC.


TOP 200