Організація доступу в Internet по існуючих мережах кабельного телебачення - Банк
Організація доступу доInternetпо існуючих мережах кабельного телебачення (Диплом)
2. Загальні дані систем доступу до Internet. …. ……. 4
3. Вимоги, які пред'являються устаткування доступу до Internet . ……..9
3.1 Архітектури передачі upstream даних. ……….9
3.2 Стандарти модемів. …. 12
3.3 Стек протоколів Docsis………. …. 13
3.4 Подуровень Maс………. …. 15
Організація захисту………. …. 16
3.6 Голос кабелю. ………. …. 17
3.7 Вимоги стандартів (зведена таблиця)………. …. …. 20
4. Планування мережі………. …. 20
4.1 Аналіз виробників модемів. …. …21
4.2 Пристрій та функції кабельного модему……. ……. 26
Влаштування мережі. …. 28
4.5 Програмне забезпечення. …. 33
5. Розрахунок витрат та економічної ефективності запланованої мережі……. 42
6. Безпека життєдіяльності…………………………………………. 46
7. Висновок. . …..…..62
8. Бібліографічний перелік……………………. 63
Технічні характеристики деяких кабельних модемів…………..64
10. Додаток 2
Перспективи та проблеми застосування КТВ для доступу до Internet……..71
10.1 Переваги кабельних модемів. . …. 71
10.2 Проблеми кабельних модемів. . ……. 73 10.3 Застосування кабельних модемів. . ……. 74
Кабельні модеми в Україна. …. …..78
Передавати дані по телевізійних каналах - хороша ідея, але для повноцінної роботи в Internet необхідний зворотний зв'язок між користувачем і головною станцією (де знаходиться телевізійне обладнання, а так само обладнання для виходу в Internet), яка у звичайних умовах відсутня, але за відповідної апаратноїМодифікації ця проблема можна розв'язати. Проте телевізійні сигнали поширюються як повітрям, а й через кабельну мережу. Кабельне телебачення може бути хорошим середовищем передачі цифрової інформації. Ця ідея лежить в основі технології кабельних модемів. Метою даної роботи є дослідження технології доступу в інтернет за допомогою існуючих мереж кабельного телебачення, а також планування мережі в окремому мікрорайоні, на базі цієї технології. Мета роботи передбачає вирішення наступних завдань:
- аналіз існуючих на даний момент розробок у цій галузі;
вивчення архітектури пристроїв, призначених для надання подібних послуг, так званих, «Кабельних модемів»;
вивчення стандартів цих пристроїв;
аналіз характеристики модемів деяких виробників;
аналіз компонентів, необхідні створення мережі з урахуванням цієї технології;
планування та налаштування мережі в житловому мікрорайоні;
- виділення переваг та недоліків цієї технології, а також методів просування досліджуваної технології на український ринок.
Ця робота проводилася за пропозицією та у співпраці з ТОВ “Телемережа-Сервіс”. Пропонована модель мережі вже запущена в експлуатацію та має комерційний успіх.
2.Загальні дані систем доступу до Інтернету.
ISDNдоставляє інформацію від цифрового комутатора через два типи інтерфейсів користувача:Basic Rate Interface (BRI)іPrimary Rate Interface (PRI). Кожен з інтерфейсів складається з декількох каналів зі швидкістю 64Kb/s, або каналів B. Канали пов'язані в одні дані і утворюють канал D. За визначенням, канали B є 64Kb/s з'єднаннями і можуть використовуватися для комутованого з'єднань даних і голосу. Канал Dвизначено для пакетно-комутованого виклику, встановлення та сигналізації з'єднань, доступний усім користувачам ISDN.
Це дійсно перспективна технологія, але основною перешкодою для її розвитку на Уралі є відсутність у нашому регіоні АТС підтримують цю технологію, а так само висока ціна подібного обладнання.
Технологія доступу за допомогою КТВ (CATV) [3,4,5]
Для початку розглянемо сутність та основні особливості кабельного телебачення. Станція кабельного телебачення отримує та обробляє різні сигнали радіопередач, супутникових програм та передач місцевих телевізійних студій. Тіло сигнали - це електромагнітні імпульси, або хвилі, і вони займають відведене їм місце в частотному спектрі. Для поширення телесигналів потрібен певний носій, яким вони проходять від станції до телевізорів клієнтів. Сигнали звичайного телебачення можуть передаватися повітрям на різних частотах і поширюватися системами кабельного телебачення, в яких використовуються спеціальні кабелі - коаксіальні або оптоволоконні.
Кожен телевізійний сигнал передається кабелем на своїй частоті (набір таких несучих частот і створює спектр телевізійних каналів), тому кабельне телебачення має свій власний частотний спектр. Таким чином, можна дивитися телепрограми навіть там, де неможливо приймати сигнал через ефір. Головна станція кабельного телебачення отримує різні телепрограми з ефіру, за потреби перетворює їх (конвертує), підсумовує, посилює та подає у кабельну магістраль. Зазвичай магістралей буває кілька (2-4). Це залежить від кількості будинків у мікрорайоні, а також від місця розташування головної станції. Щоб підтримувати потрібний рівень сигналу в магістралі через певну відстань(близько 300 метрів) ставляться магістральні підсилювачі. Через спеціальні відгалужувачі сигнал із магістралі потрапляє на будинкову розводку, де остаточно посилюється та подається до абонентів. Велика кабельна магістраль зазвичай проходить через весь мікрорайон. Кабельні відводи, які мають менший діаметр, передають сигнали з магістралі в локальну кабельну мережу, що «пронизує» житлові та виробничі будівлі. Коли клієнт хоче підключитися до кабельного телебачення, працівники станції прокладають у його будинок кабель від найближчого відведення та підключають до телевізора. Якщо телевізор не може прийняти всі канали через несумісність кабелів або кодування сигналів, то між кабельною мережею та телевізором встановлюється спеціальний конвертор. Така організація мережі, яка називається «деревоподібною з відростками», дозволяє найбільш ефективно та економічно передавати весь набір телепередач від станції до клієнтів.
Для організації доступу до Інтернету за допомогою існуючих мереж кабельного телебачення необхідні спеціальні пристрої – кабельні модеми. Кабельні модеми розташовуються на відведенні кабельної магістралі та виконують функції різних пристроїв: модему, шифратора-дешифратора інформації, маршрутизатора, мережевого адаптера, SNMP-агента і навіть концентратора Ethernet. Однак такий пристрій все одно залишається модемом, оскільки, перш за все він модулює та демодулює сигнали. Зазвичай передача та прийом інформації за допомогою кабельного модему здійснюється різними способами. При передачі інформації від станції до кабельного модему (downstream) цифрові дані модулюються стандартною для телевізійних сигналів частотою (6 МГц), на яку накладається несуча частота (від 42 до 750 МГц).
Р
Такий сигнал передається кабельній системі разом із сигналами кабельного телебачення та не заважає телепередачам. Є кілька схем модуляції, але найпопулярніші їх дві - QPSK (забезпечує швидкість передачі 10 Мбіт/с) і QAM64 (до 36 Мбіт/с). Зворотний сигнал від модему до станції (upstream) передавати складніше. Це з тим, що у звичайній дуплексної кабельної мережі зворотний сигнал (Upstream) може передаватися на частотах від 5 до 40 МГц. Такому сигналу можуть перешкодити радіошуми та радіопередачі, а також непідключена антена або погане з'єднання коаксіальних кабелів. Оскільки кабельна мережа має деревоподібну форму, всі шуми з усіх відгалужень збираються разом і перешкоджають розповсюдженню зворотного сигналу. Більшість виробників планують використовувати QPSK або аналогічну схему модуляції для передачі в прямому напрямку, оскільки цей метод краще підходить для сильно зашумленого навколишнього середовища, ніж високочастотні методи модуляції. Недолік ж QPSK очевидний - нижча швидкість передачі, ніж за використанні схеми модуляції QAM. Якщо кабельна мережа не може передати зворотний сигнал (це трапляється через погані проводи та якість з'єднань), то це можна зробити за допомогою мережі ГТС або ISDN.
Кабельний модем працює як приймач та передавач телевізійних сигналів. Імпульси від станції по коаксіальному кабелю надходять до кабельного модему, який передає їх комп'ютеру або в локальну мережу. Є кілька методів підключення модему до комп'ютера. Найпоширеніший із них - технологія Ethernet 10BaseT. У цьому випадку модем має вбудований адаптер Ethernet, який підключається до локальної мережі або комп'ютера. Звичайно, на персональному комп'ютері також має бути встановлений адаптер Ethernetта програмне забезпечення, що обслуговує протокол TCP/IP. Установка кабельного модему всередині комп'ютера, можливо, обійшлася б дешевше, але для цього необхідно розробити набір плат для всіх існуючих платформ.
3. Вимоги до обладнання доступу вInternet
3.1Архітектури передачіupstreamданих [2, 13]
Існує дві архітектури передачі upstream даних це симетрична та асиметрична архітектури.
ГТС вводиться погодинна оплата послуг, що надаються ними.
На рис. 2, 3 зображена симетрична та асиметрична архітектури передачі даних. [3]
Р
іс. 3. Асиметрична архітектура.
3.2 Стандарти модемів[7, 8]
Двома основними стандартами на кабельні модеми є MCNS/DOCSIS та DVB/DAVIC. Однак якщо перший, американський, стандарт користується беззастережною підтримкою американських виробників і операторів, то другий, європейський, стандарт стикається з дедалі жорсткішою конкуренцією європейського аналога DOCSIS — так званого EuroDOCSIS (основна відмінність між американською та європейською версією DOCSIS пов'язана з різною шириною телевізійних каналів США та Європі і зачіпає лише фізичний рівень).