Загрузка ...При реализации двунаправленной технологии кабельных модемов следует учесть имеющиеся CATV-сети, также качество и требования CATV-сетей для поддержки IP-технологии. Невзирая на существование нескольких личных технологий для сетей кабельных модемов, интернациональным обществом принят (и становится все наиболее пользующимся популярностью) эталон для кабельных IP-сетей — DOCSIS (Data-over-Cable Service Interface Specifications — спецификации интерфейсов передачи данных по кабельным каналам). Эталон DOCSIS, сделанный консорциумом MCNS с целью внедрения кабельной IP-технологии наивысшего свойства и поощрения конкуренции меж производителями оборудования, также его европейский аналог, эталон Euro-DOCSIS, тщательно обрисовывают информационный обмен меж кабельным модемом и устройством, к которому он подключен — системе CMTS. В эталоне также освещены остальные нюансы кабельной IP-сети, такие, как инициализация (provisioning), спецификации сохранности и управление сетью. Эталон DOCSIS дозволяет кабельному оператору точно тарифицировать свои услуги и применять оборудование от нескольких производителей, на самом деле, во взаимозаменяемом режиме.
В спецификации DOCSIS 1.0 описаны механизмы, при помощи которых такие кабельные устройства, как модемы, могут подключаться к кабельной IP-сети, инициализироваться и производить активную передачу данных. Хотя кабельные модемы, поддерживающие эталон DOCSIS 1.0, обширно всераспространены, ограничения данной спецификации, в особенности в области поддержки функций QoS и восходящей сигнализации, подтолкнули производителей к выпуску следующих эталонов. Спецификация DOCSIS 1.1 содержит в себе наиболее детализированную подготовку функций QoS, дифференцирование потоков трафика, сложную многоадресатную передачу и остальные принципиальные составляющие. Крайняя спецификация, DOCSIS 2.0, в главном обхватывает нюансы физического уровня DOCSIS-сетей и содержит в себе спецификации для улучшения связи физически, которая при определенных критериях и наличии новейших кабельных модемов и систем CMTS способна повысить пропускную способность сети.
Невзирая на явное приемущество более поздних DOCSIS-спецификаций, к моменту написания данной книжки большая часть внедренных кабельных модемов поддерживают лишь связь эталона DOCSIS 1.0, что обосновано с огромным количеством установленных модемов, которые существовали до выпуска самых новейших спецификаций. Но количество устанавливаемых кабельных модемов, соответственных спецификации DOCSIS 1.1, вырастает, и в итоге основная масса внедренных модемов будет основываться на новейших спецификациях.
Эталоны DOCSIS и Euro-DOCSIS.
Основное различие эталонов DOCSIS и Euro-DOCSIS состоит в том, что в первом эталоне определяется NTSC-тип канала на 6 МГц (также узнаваемый как Annex В (приложение Б эталона ITU-T J.83), а эталон Euro-DOCSIS показывает 8 МГц PAL- либо SECAM-типа канала (также именуется Annex А, приложение А). Тестирование, сертификация и квалификация эталона DOCSIS- и Euro-DOCSIS-устройств осуществляется разными организациями.
Сети кабельного телевидения (cable television — CATV) получили распространение в Соединенных Штатах, в конце 40-х годов XX века как средство телевизионного широковещания'в областях, где появляются трудности с приемом телевизионного сигнала. Ан-юппы располагались на возвышенностях и остальных больших точках, а дома подключались к ним средством кабелей. С внедрением кабельных подключений некие дома получали незапятнанный прием телевизионных сигналов. В 50-х годах прошедшего века к сети кабельного телевидения было подключено наиболее 14 ООО отдельных домов. С тех пор кабельное телевидение возникло приблизительно в до 70-ти процентах жилищ в США, а в пекоюрых населенных пт и поболее. На данный момент сеть кабельного телевидения в США обхватывает приблизительно 97%=домов. За пределами Соединенных Штатов кабельное телевидение также становится очень пользующимся популярностью средством трансляции телевизионных программ. Крайние усовершенствования служб на базе кабельного телевидения, такие, как оплата за разовый просмотр (pay-per-view), цифровое кабельное телевидение (digital CATV), также кабельные модемы, служат доказательством мощности и гибкости сетей кабельного телевидения во всем мире.
Со времени собственного появления кабельное телевидение получило нрав ши-рокомасштабного бизнеса и вызвало всплеск консолидации производителей оборудования.
То, что началось с нескольких маленьких местных компаний кабельного вещания, стало промышленностью, в какой доминирует ряд больших кабельных операторов, обслуживающих огромное количество географических областей. Один большой оператор кабельного телевидения, который именуется оператором нескольких служб (Multiple Service Operator — MSO), способен контролировать сети кабельного вещания на большенном количестве географических областей. В текущее время есть кабельные операторы различной величины — от маленьких кабельных сетей с двумястами абонентами до больших MSO-операторов, обслуживающих 10-ки миллионов домов.
В процессе распространения служб кабельного телевидения операторы служб поняли; что для предстоящего роста доходов требуется предоставление новейших услуг. Системы кабельных модемов были испытаны в качестве новейших источников доходов сначала 70-х годов XX века. К 1996 году домашние компы и кабельные модемы стали основным предметом энтузиазма MSO-операторов. С 1997 года число юзеров кабельных модемов экспоненциально увеличивалось.
Но разработка кабельных модемов, остававшаяся сложной на первом шаге внедрения, с сначало планируемым уровнем распространения от 3-х до восьми процентов жилищ, скачкообразно возросла до уровня от 20 до 30 5 процентов. Невзирая на то что при помощи кабельных сетей абонентам повсевременно доставляется неограниченное количество инфы по телевизионным каналам, отправка инфы в восходящем (upstream) направлении (т. е. от абонента к кабельному оператору) была и остается сложной как технологически, так и исходя из убеждений реализации. Ранешние интерактивные службы, такие, как оплата за разовый просмотр и кабельные модемы, предъявляли фактически мистические требования к конструкции сетей кабельного телеви-дения. Системы наиболее позднего сотворения преодолели ограничения на передачу по восходящему каналу, делая упор на телефонные системы и телефонные модемы для передачи инфы. Некие системы с наиболее старенькыми кабельными модемами, кабельные сети без доступного маршрута восходящей передачи, также приставки (set-top boxes), созданные для выполнения таковых функций, как заказ разового просмотра, до сего времени опираются в собственной работе на телефонную систему.
По мере того как служба кабельных модемов становилась все наиболее и поболее пользующейся популярностью, несколько производителей выпустили на рынок конкурирующие личные системы. Любая из ранешних систем кабельных модемов владела своими преимуществами, но также и недочетами. Непременно, такие личные системы были революционными по собственной возможности передавать данные домашних компов в восходящем и нисходящем направлениях при использовании той же кабельной инфраструктуры, при помощи которой в дом доставляются телевизионные сигналы. Но скоро MSO-операторы поняли, что недочет обширно всераспространенных эталонов кабельных модемов содействовал росту цен на оборудование и вынудил операторов применять оборудование 1-го производителя. Инвестировав в один прекрасный момент средства в продукт 1-го производителя, MSO-операторы сталкивались с трудностями либо даже невыполнимостью перейти на продукт другого производителя. В 1994 году Институт инженеров по электротехнике и электронике (Institute of Electrical and Electronics Engineers — IEEE) приступил к разработке эталона кабельных модемов под заглавием 802.14, который имел собственной целью создание единой взаимодействующей спецификации кабельных модемов. В 1996 году четыре оператора кабельных систем (Сох Communications, Comcast Cable Communications, Tele-Communications и Time Warner Cable) для оценки технологий и сотворения наиболее согласованного с требованиями промышленности эталона модемной технологии сформировали консорциум партнеров мультимедийных кабельных сетевых систем (Multimedia Cable Network System Partners — MCNS).
Сектор NAP находится там, где завершаются и соединяются воединыжды каналы DSL, расположенные в здании клиента, чтоб обеспечить соединение с поставщиками услуг. Точка NAP — это, обычно, организация, которая обладает цепью из медных проводов для канала DSL либо предоставляет их для использования. Это быть может региональная телефонная компания (Regional Bell Operating Company — RBOC) (в США) либо конкурирующее агентство, управляющее местной телефонной станцией (competitive local exchange carrier — CLEC).
В точке NAP каналы DSL подсоединяются к мультиплексору DSLAM. Мультиплексор DSLAM состоит из элемента ATU-C и шлюза для перехода в сектор NSP. В мультиплексоре DSLAM допускается терминирование не только лишь каналов ADSL, да и остальных. Ежели установлена соответственная карта, мультиплексор может терминировать остальные типы каналов DSL. Основная функция точки NAP заключается в терминировании сигнала, передаваемого по каналу DSL, обеспечении соединения с NSP на первом и втором уровнях (согласно семиуровневой модели сети, разработанной в рамках модели взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection — OSI)).
В мультиплексоре DSLAM элементы ATU-C агрегируются и передаются в сегменты NSP. Связь с поставщиками услуг обычно осуществляется с помощью сети ATM. При использовании технологии ATM данные DSL располагаются в ячейках ATM и передвигаются по виртуальным каналам поставщикам услуг. Сеть ATM поддерживает передачу инфы о качестве предоставляемых услуг (Quality of Service — QoS), что дозволяет поделить предлагаемые услуги на отдельные уровни.
Сектор NSP.
Сектор NSP отвечает за предоставление услуг по сети DSL. Роль сектора NSP может играться та же организация, что и в случае с сектором NAP, но это быть может и совсем другая организация. К числу услуг, предлагаемых организацией NSP, может относиться доступ к сети Internet с услугами, предоставляемыми провайдером услуг Internet (Internet Service Provider — ISP), таковыми, как электрическая почта, размещение Web-сайтов и сетевая сохранность. С развитием технологий общедоступными могут стать и остальные услуги, такие, как телефония и видео.
Передача данных от клиента DSL поставщику услуг NSP может осуществляться с применением нескольких разных технологий. В одних способах передачи употребляется протокол РРР, а в остальных — нет. Но, ежели протокол РРР не употребляется, как в случае с маршрутизацией, согласно документу RFC 1483, то в стеке протоколов он отсутствует. Ниже перечислены некие из более всераспространенных технологий.
- Промежуточное преобразование RFC 1483. При использовании промежного преобразования RFC 1483 IP-пакеты от рабочей станции конечного юзера инкапсулируются в пакеты, надлежащие эталону IEEE 802.3 (Ethernet), и поступают на элемент ATU-R оборудования СРЕ. В оборудовании СРЕ пакеты инкапсулируются с заголовками подуровня управления логическим канал ом/протокола доступа к сабсети (Logical Link Control/Subnetwork Access Protocol — LLC/SNAP), опять инкапсулируются на 5-ом уровне при подготовке инфы к передаче по сети ATM (ATM Adaptation Layer5 — AAL5) и передаются в сеть ATM. Пакеты преобразовываются в формат частей сети Ethernet либо в формат виртуального интерфейса в концентраторе широкополосной сети (Broadband Aggregator — ВВА) и там терминируются.
- Промежуточное преобразование RFC 1483 с инкапсуляцией в маршрутизирующем мосту (routing bridge encapsulation — RBE). При использовании механизма RBE данные юзера как и раньше преобразовываются в оборудовании СРЕ; но концентратор ВВА сейчас маршрутизирует пакеты, используя заглавия третьего уровня, заместо того чтоб преобразовывать их. Это дозволяет существенно сделать лучше свойства и повысить уровень сохранности по сопоставлению с внедрением обычного промежного преобразования. При всем этом также возникает возможность применять одну IP-подсеть для огромного количества оборудования СРЕ.