Канал тоновой частоты

В отличие от кабельных модемов и волоконно-оптических линий применение ADSL технологий на действующих медных кабелях позволяет легко демонтировать аппаратуру при расторжении договора на предоставление доступа к IP-сети черезADSL-модем. При этом обычная телефонная связь не нарушается, так как функционирует параллельно с доступомк IP-сети.

Функциональная схема доступа к IP-сети через ADSL-модем

1, 5 - 8, 0мбит/с

16, 0 - 640кбит/с

DSLАМ - Digital subseriber line access multiplexer - мультиплексор доступа от пользователя к LAN, объединяет цифровые потоки данных от нескольких абонентских линий (каналов), передает объединенный цифровой поток в локальную компьютерную сеть, а затем в IP-сеть.

Сеть кабельного телевидения (КТВ) дает возможность передачи больших потоков данных с большими скоростями (по сравнению с аналоговыми линиями абонентского доступа).

В 1949г. американский ученый в области математической теории в телекоммуникациях Е. Шеннон вывел формулу для определения информационной емкости канала:

C = W · log2(1 + PS/Pn)кбит/с

где:

C -скорость передачи данных (кбит/с)

W -ширина полосы частот (кГц)

PS -мощность сигнала (Вт)

Pn - мощность шума (Вт)

Скорости передачи данных для разных соотношений сигнал/шум

Из таблицы коростей видно, что обычный телефонный канал с включенным в него телефонным модемом практически достиг своего максимального ресурса по скорости передачи данных в аналоговых телефонных сетях и дальнейшее совершенствование модема для аналоговых сетей не даст существенных результатов. Конфигурация кабельных ТВ-сетей проектировалась как широковещательная, т.е. для работы только в прямом направлении (от сети к пользователям). Соотношение полезный сигнал/шум в обратном направлении (от пользователя к сети) практически в три раза выше, чем в прямом направлении. Поэтому и скорости по обратному ТВ-каналу также в три раза ниже, чем в прямом направлении (2-я, 3-я строки таблицы), но почти в 1000 раз выше максимальной скорости по аналоговой телефонной сети. И это оправдано на практике, т.к. требуемые скорости и объемы передаваемых данных от ПК пользователей в сторону сети, как правило, значительно ниже, чем от сети к пользователю (особенно при работе в Интернет), необходимо только контролировать количество одновременно работающих в прямом направлении передачи данных (от сети к пользователю) модемов.

В России установлен ГОСТ 28324-89 для модема, работающего в двухстороннем режиме в кабельных сетях ТВ.

Кабельные модемы являются устройствами двухстороннего действия и подразделяются:

-модемы с симметричной схемой,

-модемы с асимметричной схемой.

Работа кабельных модемов, используемых для доступа ПК пользователя к компьютерным сетям (LAN, Интернет, сети IP-телефонии) требует значительных скоростей передачи данных в обоих направлениях, а следовательно использования модемов с симметричной схемой, обеспечивающих равные скорости передачи в обоих направлениях передачи (10, 0мбит/с - скорости, используемые в технологии Ethernet LAN, которая с помощью адаптера, встроенного в модем сети Ethernet и модем ПК пользователя).

В симметричных схемах кабельных модемов устанавливаются довольно мощные

(до 50, 0Вт) передатчики в абонентских устройствах, что приводит к неблагоприятному электромагнитному влиянию на людей и оборудование, а также интерференционным помехам.

Защита от этих влияний приводит к значительному увеличению габаритов абонентских устройств и их стоимости.

В кабельных ТВ - сетях применяется традиционное частотное разделение каналов (амплитудная модуляция сигналов изображения) и сетка каналов - сплошная (без защитных частотных интервалов как в телефонной сети).

Одним из способов реализации симметричности схем модемов для работы в IP-сетях является разнесение трактов приема и передачи с помощью несущих частот. Однако и такое решение не реализует задачу в полной мере максимально использовать ширину полосы частот из-за интерференционных помех.

Для борьбы с интерференционными помехами применяется суммирование (объединение) отдельных каналов и образование групповых стволов, что в значительной степени отражается на ширине полосы частот в целом.

В Японии и США уже сегодня наблюдается перегрузка кабельных сетей ТВ, и производители оборудования сейчас активно работают над адаптацией дорогостоящих широкополосных систем применительно к использованию их для доступа пользователей к IP-сетям.

России эта проблема в ближайшие годы не грозит, поэтому производители кабельных модемов в ближайшие годы будут отдавать предпочтение асимметричной схеме доступа в Интернет и IP-сетям, как наименее дорогой, быстро внедряемой (кабельная ТВ - сеть уже давно существует) и наиболее надежной.