Интернет через коаксиальный кабель

Вторая жизнь коаксиального кабеля. Технология EoC

Расскажу о технологии EOC из своего опыта работы с ней.

Шел 2013 год. Как-то раз, вернувшись из командировки с далекого севера в свой родной город, наткнулся на объявление в газете о поиске инженера в области телекоммуникаций. К слову, занимаюсь я строительством линий связи и так как до следующей командировки было около месяца, просто взял и позвонил «забавы ради». На следующий день мне назначили собеседование.

Итак, я явился в назначенное время, немного подождал в приемной, и меня пригласили к руководителю. Передо мной сидел человек лет пятидесяти. Он представился, и не давая сказать мне ни слова, начал рассказывать о своей компании. Компания предоставляла услуги в области кабельного телевидения. И так я узнал, что в компании сейчас не лучшие времена — спрос на кабельное телевидение падает, абонентская база уменьшается, а вслед за ней и доходы. Спасти положение, по его мнению, должно внедрение новой услуги. Услуга эта как вы догадались «Доступ в Интернет». Но вот развитие нового направления связано с множеством технических нюансов.

И вот некоторые из них:

На какой технологии доступа остановиться?

GPON, FTTB, а может быть DOCSIS? Сеть то коаксиальная.

Какое оборудование потребуется для узла связи?

Какая потребуется разрешительная документация?

Вот такие вопросы он задавал, и у него была полная каша в голове. К тому же, он рассказал, что в одном из журналов, специализирующихся на КТВ (последнее время уже не только ТВ), наткнулся на статью, в которой рассказывалось об одном из приморских интеграторов, которые применили технологию EoC (Ethernet через коаксиал). Что это за зверь и с чем его едят, мне пришлось узнать впоследствии.

Вот такой вот стартап. И что вы думаете? Я, конечно же, согласился в этом поучаствовать. На тот момент с финансами было все в порядке (на севере очень хорошо платили), ну и до следующей командировки, повторюсь, был целый месяц. Как потом оказалось, для меня этот стартап затянулся аж на пять долгих лет. Но обо всем по порядку, я же обещал рассказать о технологии EoC.

На тот момент информации об этой технологии было совсем немного. Пришлось внедрять ее методом проб и ошибок.

EthernetOverCoaxial (EoC) — это технология передачи информации на последней миле, которая в качестве среды использует обычный телевизионный коаксиальный кабель.

Технология EoC (Ethernet через коаксиал) позволяет оперативно подключать новых абонентов по коаксиальной линии без протяжки новых кабелей. Это значительно расширяет количество потенциальных клиентов, возможности получения прибыли, снижает затраты.

На сегодняшний день порядка 10 компаний производят оборудование EoC стандарта HomePlug AV. Принципиальных отличий между устройствами одного стандарта у различных производителей нет, но среди прочих выгодно отличается, например, оборудование производства «C-Data Technologies». Главный недостаток решения в том, что все три поколения систем EOC не взаимозаменяемы. То есть, Мастер Homeplug AV будет работать только с абонентскими устройствами своего стандарта. Этот факт, естественно, заставляет более критично подойти к вопросу выбора стандарта системы на раннем этапе проектирования и существенно осложняет последующую модернизацию.

Оборудование EoC (ethernet over coaxial) представляет собой два вида устройств: EoC master и EoC slave.

Модем EoC master устанавливается на доме рядом с оптическим приемником оператора и выполняет роль коммутатора второго уровня. Сигнал передачи данных заходит в него по оптической или медной линии от медиаконвертера, как и сигнал от оптического приемника, а на выходе он модулируется вместе с телевизионным сигналом и идет в коаксиальную сеть до абонента.

Головной модем (EoC Master) поддерживает за собой 64 абонентских модема (EoC Slave). Цена этого устройства порядка 180$.

Модем EoC slave — у абонента и разделяет сигнал передачи данных и телевизионный. Компьютер абонента может быть подключен к Ethernet-порту модема кабелем или через Wi-Fi. Цена такого устройства составляет порядка 60 $.

Казалось бы, не технология, а просто «сказка для КТВ». Сеть строить не надо, можно подключать на существующую. Кабеля в квартиры абонентов тянуть не нужно они уже там есть. И еще, в отличие от технологии DOCSIS для Ethernet over Coaxial не требуется приобретение дорогостоящего головного оборудования.

Другими словами, вся эта система Мастер-Слейвы представляет собой как бы распределённый Ethernet коммутатор второго уровня Магистральный порт которого расположен непосредственно у домового оборудования сети (мастер), а LAN-порты – непосредственно в квартирах абонентов (слейвы).

Основные технические характеристики стандарта ЕоС:

Диапазон рабочих частот 7,5. 870 МГц;
Диапазон рабочих частот ТВ 47. 870 МГц;
Диапазон рабочих частот канала передачи данных 7,5. 65 МГц;
Схема распределения частот — OFDM;
Автоматический адаптивный выбор типа модуляции в зависимости ОСШ канала — BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM;
Максимальное затухание линии на участке Master-Slave (бюджет линии) — 80 дБ;
Скорость на физическом уровне 500 Мбит/с;
Скорость передачи на IP уровне не менее 60 Мбит/с (возможность удалённой установки шейпера по каждому слейву отдельно);
Up-link интерфейс — 1000 Base-T;
Поддержка VLAN;
Поддержка DCHP;
Возможность дистанционного обновления ПО Мастера и Слейвов;
Управление: Web, Telnet.

На этом, наверное, плюсы этой технологии и заканчиваются. А теперь, пожалуй, поговорим о трудностях с которыми нам пришлось столкнутся при внедрении этой технологии в «живую» коаксиальную сеть КТВ.

В мастер-модеме Ethernet over Coaxial применяется технология HomePlug AV и для передачи данных используется частотный диапазон 7,5-65 МГц.

Частотный диапазон 7,5-65 МГц – это очень важно. То есть, мастер-модем занимает эту полосу частот. И поначалу мы долго не могли разобраться, почему же у абонентов где стоит этот девайс очень плохо показывали каналы из нижнего диапазона. Помог только перенос каналов из этого диапазона.

Забыл сказать, что КТВ сеть – это усилители, усилители и еще раз усилители. А это еще одна проблема, потому что для установленных усилителей нужно было делать обход при помощи диплексорных фильтров или тянуть до усилителя витую пару, поставив рядом с ним еще один мастер-модем EoC.

Вот такой девайс необходимо было поставить дополнительно к установленному усилителю. Как правило они делались под заказ около 20-25 дней и стоили 10 $.

Производитель анонсировал внедрение EOC-мастеров на один многоквартирный дом. Мы же запускали сигнал от этого устройства на целые кварталы. И это работало. Максимальное расстояние, на котором находился абонентский slave от мастер-модема – 800 метров. Главное, нужно было соблюдать бюджет пассивной коаксиальной линии не более 80 дБ.

Скорость скачивания к абоненту составляла около 60 Мбит/с (download) и столько же от абонента. При одновременной работе нескольких слэйв-модемов скорость динамически распределялась между ними. На этом фоне EOC проигрывал в показателях скорости обычному Ethernet.

Расчет экономики внедрения технологии.

Возьмем для сравнения классический Ethrernet. В качестве примера в- пятиэтажный, четырёхподъездный жилой дом.

Подключение 20 процентов абонентов — 12 квартир (на самом деле — очень хороший начальный процент проникновения для доступа в интернет).

Взяты примерные средние расценки на работы, оборудование и материалы. Цены указаны 2013 года, на момент написания статьи этот ценник можно смело умножить на два.

При условии выдачи абоненту оборудования ЕОС бесплатно затраты составят 29500 руб. Но есть варианты предоставить его в рассрочку, например на год, или заложить в стоимость подключения.

Немного познакомимся с веб-интерфейсом мастер – модема EOC:

Откройте браузер IE, введите IP-адрес EOC, появится интерфейс входа в систему:

Имя пользователя по умолчанию — «admin», а пароль — «admin».

ПРИМЕЧАНИЕ. IP-адрес по умолчанию для локальной сети — 192.168.2.2, а IP-адрес по умолчанию для глобальной сети — 192.168.1.2.

Есть две основные зоны: зона меню и рабочая зона. Слева — область меню, справа — рабочая область.

ПРИМЕЧАНИЕ. Пожалуйста, подождите, авторизация займет около 1 минуты.

Нажмите «онлайн», и вы увидите список подключенных slave модемов:

Именно в этом меню можно посмотреть параметры затухания сигнала, сигнал/шум, скорость загрузки и скорость отдачи. В свою очередь, на основании этих показателей можно было судить о состоянии коаксиальной сети. Это стало настоящим бедствием для техников КТВ потому как нужно было более тщательно следить за контактами на абонентских разветвителях, магистральных и домовых усилителях, чтобы обеспечить стабильную и надежную работу модемов EOC. Учитывая тот факт, что коаксиальная сеть находилась в ужасном состоянии потребовалась полная ее реконструкция. В частности строительство волоконно-оптических линий связи до каждого дома, установка оптических приемников КТВ, замена распределительной сети на домах. На это потребовалось около года. Шел планомерный приток абонентской базы.

Однако наступил день, когда с экранов телевизоров объявили, что «КРЫМ СНОВА НАШ». «Западные партнеры» начали вводить санкции в отношении России, а доллар начал бить все новые рекорды стоимости по отношению к рублю. Тогда стало ясно, что безоблачные времена позади, а штиль на российском рынке сменился бурей. К этому моменту абонентская база на этой технологии составляла порядка 300 абонентов. И стало понятно, что дальнейшее внедрение просто-напросто экономически невыгодно. На смену EOC стали внедрять Ethernet и постепенно демонтировать остатки этой технологии. Но до сих пор, по моим сведениям, еще около 100 абонентов пользуется EOC. Я пробовал найти интернет-провайдеров в России, которые еще работают на такой технологии, и на удивление нашел одного кабельного оператора в г. Челябинск. Но наряду с технологией EOC они уже используют GPON — на мой взгляд более перспективное направление.

Вот такая интересная технология.

Сеть КТВ до реконструкции 2013 год:

Технология DOCSIS: что это и как подключиться

Интернет передается по телефонным, телевизионным, оптоволоконным кабелям и по витой паре. Выбор зависит от существующей сетевой инфраструктуры и финансовой целесообразности. Для каждого варианта есть свой стандарт передачи данных. DOCSIS – это один из стандартов. В соответствии с ним передача данных осуществляется через развернутые телевизионные (коаксиальные) кабели. Часто рядом со стандартом вы можете увидеть цифровое значение. Оно обозначает версию спецификации технологии. Между собой версии отличаются особенностями организации сети, а для пользователя главное отличие в скорости интернета.

Технология подключения DOCSIS

Стандарт подключения абонентов к сети по коаксиальному кабелю использует downstream-канал, то есть осуществляется сверху вниз.

В общих чертах схема выглядит следующим образом:

где CMTS – это оконечная система кабельного модема. Проще говоря,это модем оператора, с которым соединяются пользовательские устройства. Он кодирует и модерирует потоки данных, переводя их в нужный диапазон частот.

Такая схема предполагает раздачу интернета через главный модем, CMTS, всем подключенным абонентам одновременно.

Когда появился стандарт DOCSIS и кому он полезен

Доксис стали использовать с 1998 года. Задача стандарта – унифицировать требования к передаче данных по коаксиальному кабелю и гарантировать совместимость аппаратуры, поставляемой разными производителями.

На момент внедрения технология была перспективной. Она позволяла проводить интернет через уже существующие сети, а значит, снижать затраты на создание новой инфраструктуры. Для операторов кабельного телевидения это означало возможность расширения перечня предоставляемых услуг, а для пользователей – недорогой интернет с довольно высокой скоростью.

Сейчас подключение через DOCSIS по скорости передачи данных уступает по скорости другим вариантам подсоединения к сети – FTTB, PON, HCNA.

Какие есть разновидности технологии Доксис

Доксис делится по видам спецификаций. Деление проводится по порядку выхода обновлений с дополнительными функциями:

Версия 1.0.
Версия 1.1.
Версия 2.0.
Версия 3.0.
Версия 3.1.
Версия 3.1 FD.
EuroDOCSIS.

Различия между видами определяются критериями качества обслуживания (QoS), емкостью потока, модуляциями, помехоустойчивостью. EuroDOCSIS – адаптация стандарта под европейскую сетку частот.

Какова скорость Доксис

Самый первый стандарт предполагал передачу данных со скоростью не более 42 Мбит/с, а в обратном направлении – до 10 Мбит/с.

Асимметричность канала существовала и в последующие годы, при выпуске обновленией. Только в последней версии спецификации удалось выровнять скорость потоков.

Начиная с DOCSIS 3,0 скорость передачи данных увеличили до 170 Мбит/с по прямому каналу и до 122 Мбит/с по обратному.

В регламенте версии 3.1 прописана скорость прямого канала до 10 Гбит/с, а обратного – до 1 Гбит/с. Эти значения существенно превосходят предыдущие спецификации. Кроме того, стандарт предусматривает снижение энергоемкости при помощи средств управления энергопотреблением. Такой подход делает индустрию передачи данных по коаксиальным кабелям более экономичной.

Поправка спецификации 3.1 FD еще не внедрена в коммерческое использование. Считается, что она сделает кабельный интернет более привлекательным для пользователей за счет выравнивания скоростей прямого и обратного каналов передачи данных – на обоих направлениях 10 Гбит/с.

Как скорость делится между абонентами

Доксис – это не персональная выделенная линия. Полоса делится между всеми пользователями, которые в данный момент обмениваются данными. Поэтому значение для конкретного абонента варьируется в широких пределах.

Стандарт DOCSIS 2 0 отличается от технологии 3 0 не только скоростью, но и возможностью объединения каналов. Третья версия впервые позволила объединять каналы на кабельном модеме. С помощью этой функции можно получить более высокие показатели скорости.

Технология DOCSIS 3.0: что это для абонента

Этот стандарт обеспечивает довольно высокую скорость, а если смотреть на перспективу, то при внедрении очередной поправки принимать и отправлять данные можно будет одинаково быстро. Однако едва ли можно сказать, что технология будет конкурировать с оптоволокном. Это невозможно из-за того, что развертывать новые коаксиальные сети дорого, плюс реальная скорость для абонента при других типах подключения выше.

Однако в малонаселенные районы с частными домами протягивать оптоволокно дорого. При наличии коаксиальных кабелей намного дешевле подключать абонентов к интернету именно через них. Даже версия 2.0 способна конкурировать с ADSL-сетями, а 3.0 намного их превосходит.

Оборудование для DOCSIS 3.0

Вариантов оборудования, которое подходит для этого типа подключения, много. Выбор зависит от производителя, дополнительных функций и устраивающей ценовой категории. Среди предложений распространены устройства, работающие по принципу два в одном – кабельный модем и вай-фай.

Один из наиболее популярных производителей такого оборудования – компания Netgear. В частности они поставляют Wi-Fi роутер для DOCSIS модели N450. Он обеспечивает быстрый доступ в сеть. Но другие производители не уступают по качеству. При выборе оборудования посоветуйтесь с вашим оператором.

Что нужно знать о Доксис: резюме

Это технология подключения к интернету по телевизионным кабелям.
Она упрощает доступ в сеть абонентам в частных домах, куда дорого прокладывать оптоволокно.
По скорости интернет через DOCSIS превосходит ADSL.
Большинство версий спецификаций стандарта обеспечивают ассиметричную скорость передачи данных.
Скорость от 42 Мбит/с до 340 Мбит/с в прямом канале в зависимости от версии.
Полоса делится между всеми абонентами, обменивающимися данными.

Если у вас есть вопросы о подключении Доксис или вы хотите узнать, можно ли воспользоваться стандартом в вашем доме, закажите бесплатную телефонную консультацию нашего оператора.

Выбираем лучший кабельный модем: характеристики, цены, плюсы и минусы

Многие люди пользуются кабельным телевидением. В нем сигнал передается по коаксиальному кабелю. Используя технологию DOCSIS, по такому кабелю можно выходить в интернет. Но для этого требуется отдельный модем. В рейтинге приведен список лучших моделей, а также рассмотрены их преимущества и недостатки.

Принцип работы кабельного модема

Модем принимает аналоговый сигнал, который поступает по коаксиальному кабелю и трансформирует его в цифровой вид. Дальше сигнал поступает на Ethernet или Wi-Fi интерфейс. Пользователь получает доступ в интернет, не теряя возможности смотреть кабельное телевидение. Такие услуги несколько лет назад были очень распространены. Но развитие проводных коммуникаций (витая пара, оптоволокно) делает технологию совмещения кабельного ТВ и интернета менее выгодной.

Покупка или аренда модема – что лучше?

В долгосрочной перспективе (больше 2-3 лет) выгодным оказывается покупка собственного устройства. Это обусловлено следующими факторами:

При аренде модема в основном не указывается конечный срок обязательства пользователя оплачивать услуги кабельного ТВ и интернета. Процесс расторжения договора не всегда бывает простым.
Арендованный модем юридически является собственностью провайдера. Любая поломка по вине пользователя может обернуться оплатой крупного штрафа. Никто не гарантирует, что устройство не пострадает от домашних питомцев, детей или форс-мажоров (наподобие прорыва водопровода).

Аренда будет предпочтительней, если не планируется длительное использование услуг провайдера. Технология доступа к интернету по коаксиальному кабелю не самая современная. Высокая вероятность, что через год-два можно будет подключиться к более выгодному провайдеру.

5 лучших моделей кабельного модема

Рассмотрены особенности наиболее выгодных устройств.

Arris CM820

Прибор поддерживает стандарт DOCSIS 3.0, что обеспечивает максимальную скорость получения данных на уровне 445 Мбит/с. На выходе установлен гигабитный LAN-порт, кабель от которого можно подключать к компьютеру напрямую или к Wi-Fi роутеру. Можно развернуть полноценную беспроводную сеть без потери возможности пользоваться кабельным телевидением. Аппаратная начинка базируется на 2 независимых тюнерах, что позволяет гибко объединять прямые и обратные каналы. Для получения данных используется 8 каналов, а для выгрузки – 4. Модем уже не выпускается, но в интернете легко найти б/у вариант.

Средняя цена: 500 ₽.

DOCSIS 3.0;
стабильность работы.

устройство снято с производства;
непритязательный дизайн.

D-link DCM-202

Одна из самых доступных моделей на рынке. Это обусловлено посредственными скоростными характеристиками и поддержкой стандарта DOCSIS 2.0. Пропускная способность при подключении к кабельному интернету составляет 43 Мбит/с. На выходе установлен один 100-мегабитный порт и USB (Type B) на скорости 12 Мбит/c. Изделие адаптировано для использования в кабельных сетях, которые развернуты на территории РФ. Это упрощает установку модема, не требуется специалист или особенные умения.

Средняя цена: 1 800 ₽.

цена;
подготовка для работы в РФ.

нестандартный USB-выход (Type B);
низкая пропускная способность.

NETGEAR CM500

Модем поддерживает спецификацию DOCSIS 3.0 в 20-канальном режиме, из которых 16 предназначены для получения данных, а 4 – для передачи информации. Это обеспечивает максимальную пропускную способность интернет-полосы в 680 Мбит/с. Выходной интерфейс представлен единственным гигабитным LAN-портом. Для установки модема не нужны драйвера. Всего 128 Мб оперативной памяти, чего достаточно для многочасовой работы под полной нагрузкой без зависаний. Модель примечательна поддержкой технологии QoS – пользователь может задавать приоритет разному трафику. Например, ограничить скорость для торрент-клиентов и установить максимальный приоритет для онлайн-кинотеатра.

Средняя цена: 3 500 ₽.

высокая пропускная способность по кабельному/коаксиальному интерфейсу;
много оперативной памяти.

только 1 выходной порт;
трудно найти в продаже.

D-Link DCM-301

Модель с поддержкой DOCSIS 3.0 и пропускной способностью до 343 Мбит/с. Для передачи данных используется 12 каналов связи. Модем относится к бюджетному классу, поэтому на выходе используется единственный гигабитный LAN-порт. Устройство устанавливается только горизонтально. Верхняя панель корпуса с вентиляционными решетками, поэтому на модем ничего нельзя класть во избежания перегрева. Он поддерживает IPv6-адреса, что позволяет использовать прибор в качестве современного интернет-центра в квартире или частном доме.

Средняя цена: 4 400 ₽.

поддержка DOCSIS 3.0;
простота установки.

покупать нужно за границей (eBay или Amazon);
сравнительно невысокая скорость получения данных.

Motorola Smart MG7550

Устройство поддерживает кабельный стандарт связи DOCSIS 3.0. Используется 20 каналов: 16 – для загрузки, 4 – для выгрузки информации в интернет. Набор выходных интерфейсов представлен 4 гигабитными LAN-портами и двухдиапазонным Wi-Fi (2,4 и 5 ГГц). С таким оснащением модем может стать центром скоростной домашней сети. Сочетание в корпусе кабельного модема и беспроводного роутера позволяет избежать потерь пропускной способности интернет-канала. Есть поддержка технологии DFS, которая используется для упрощенного доступа к удаленным файлам.

Средняя цена: 10 700 ₽.

наличие двух независимых Wi-Fi модулей для раздачи интернета;
4 гигабитных LAN-порта.

цена;
покупать нужно в иностранных интернет-магазинах.

Сравниваем 5 лучших моделей

Модель	Стандарт кабельной связи	Выходные интерфейсы, тип и скорость	Максимальная скорость получения данных от провайдера, Мбит/с	Цена, рубли
Arris CM820	DOCSIS 3.0	Ethernet, 1 Гбит/с	445	500
D-link DCM-202	DOCSIS 2.0	Ethernet, 100 Мбит/с; USB, 12 Мбит/с	43	1 800
NETGEAR CM500	DOCSIS 3.0	Ethernet, 1 Гбит/с	680	3 500
D-Link DCM-301	DOCSIS 3.0	Ethernet, 1 Гбит/с	343	4 400
Motorola Smart MG7550	DOCSIS 3.0	Ethernet, 1 Гбит/с; Wi-Fi, 1 900 Мбит/с	686	10 700

Подключение и настройка кабельного модема

Лучше всего обратиться к рекомендациям кабельного провайдера, услугами которого пользуется владелец модема. Общий алгоритм подключения состоит из следующих шагов:

необходимо убедиться, что модем поддерживает тот же стандарт DOCSIS, что и провайдер;
подключить коаксиальный кабель (круглой формы) к соответствующему входу на модеме;
подсоединить один конец lan-кабеля к подходящему разъему модема, а другой — к компьютеру или Wi-Fi роутеру;
настроить параметры сети в административной панели с доступом по web-интерфейсу, но чаще всего достаточно функций по умолчанию.

Заключение

Наиболее выгодный бюджетный модем – Arris CM820. У него отличная скорость доступа к интернету (445 Мбит/с), его несложно купить за 500 ₽.

Лучшая модель премиум-класса – Motorola Smart MG7550. Она примечательна рекордной пропускной способностью по коаксиальному кабелю (686 Мбит/с) и полным набором интерфейсов (двухдиапазонный Wi-Fi, гигабитный Ethernet).

Интернет через коаксиальный кабель

Сети на основе коаксиального кабеля.

На сегодня это далеко не самая распространенная, и не самая удобная технология. Но начать изложение с него нужно по историческим причинам. Первые сети Ethernet были построены на протоколе 10base5, использующей в качестве электрической среды передачи данных «толстый» коаксиальный кабель (ThickNet). Использовать его практически оказалось не слишком удобно, и практически сразу появился более простой и дешевый вариант 10base2, использующий «Тонкий» коаксиальный кабель (ThinNet).

Рис. 7.1. Коаксиальные кабели

Как правило, «толстый» коаксиал производился ярко-желтого цвета. «Тонкий» изготовляли черным, реже серым. Из-за высокой цены и сложностей в инсталляции, первый вариант в России воспринимается как экзотика, и найти работающую сеть на его основе — огромная проблема. Тем не менее, общее представление о нем желательно иметь. Возможно, не будь эта технология столь дорогой и устаревшей, она смогла бы, благодаря удобной топологии и работе на большие расстояния, найти широкое применение в домашних (кампусных) сетях.

В сетях 10base5 и 10base2 применяются только кабеля, имеющие волновое сопротивление 50 Ом. В качестве основного топологического элемента, используется сегмент. Так называется общая длина кабеля между двумя терминаторами, устанавливаемыми на обоих концах сети (один из них должен быть заземлён).

В случае, если необходима сеть большего размера, несколько сегментов (или компьютеров) можно соединить при помощи репитеров (repeater), которые восстанавливают уровень сигнала и передают его на несколько портов.

В сети не может быть более 5 сегментов, 4 репитеров, и только 3 сегмента могут иметь подключенные устройства. Остальные 2 служат только для увеличения протяженности сети. Это ограничение более известно, как правило (5/4/3), и применяется ортодоксальными стандартами для всех сетей Ethernet.

Особенности сетей, использующих «толстый» коаксиальный кабель и протокол передачи данных 10base5, показаны на следующей схеме.

Рис. 7.2. Схема сети на «толстом» коаксиальном кабеле

Каждый компьютер подсоединяется к главному кабелю (магистраль, backbone) с помощью специального «кабеля снижения» (drop cable). Этот кабель, в свою очередь, присоединяется к AUI-порту сетевого адаптера.
Стандарт 10Base5 поддерживает до 100 узлов на сегмент (расстояние между узлами кратно 2,5 метрам).
Максимальная длина не более 500 метров;
Главный кабель RG-8, RG-11. Сокращение RG означает кабель, от «Radio Grade» — волновод.
Используются коннекторы N-типа.
Напряжение пробоя изоляции между узлами — 5 кВ.
Наружный диаметр 10 мм, центральный проводник — 2,17 мм, затухание на частоте 10 МГц в районе 70 dB/км (подробнее значение этого параметра будет дано в разделе, посвященном кабелям на основе витой пары).
Кабель снижения состоит из витых пар, может иметь длину до 50 метров. Используются разъемы типа DB15 (15 контактов), более известные под названием «AUI». Внешне они похожи на известные DB9 (RS-232, 9 контактов).

Особенности сетей, использующих «тонкий» коаксиальный кабель и протокол передачи данных 10base2 показаны ниже.

Рис. 7.3. Схема сети на «тонком» коаксиальном кабеле

К одному сегменту не может быть подключено более 30 устройств, длина которого должна составлять не более 185 м. Минимальное расстояние между ними составляет 0.5 метра. Таким образом, в локальной вычислительной сети может быть максимум 90 компьютеров.
Кабель RG58/U (одна центральная жила), RG58A/U, RG58C/U (негорючий материал диэлектрика).
Напряжение пробоя изоляции между узлами — 100 Вольт.
Наружный диаметр около 5 мм, центральный проводник — 0,8 мм, затухание на частоте 10 МГц около 160 dB/км.
Применяются разъемы BNC-типа. Для подключения сетевых адаптеров к кабелю используются специальные Т-коннекторы (T-Connector).

Сети на «тонком» коаксиальном кабеле сравнительно широко распространены. Эта технология до недавнего времени была достаточно удобна для небольших (до 5-10 компьютеров) сетей. Как основное достоинство по сравнению с витой парой выделялось отсутствие активного оборудования. Однако, в последнее время применяющиеся в подобных сетях хабы (коммутаторы) так сильно подешевели, что делать новую сеть на коаксиальном кабеле не имеет ни малейшего смысла.

Аргументы против коаксиального кабеля достаточно серьезны:

ограничение скорости в 10 Мбит;
коаксиальный кабель примерно на 30-40% дороже, чем витая пара;
низкая технологичность инсталляции, сложность в эксплуатации;
рассоединение шины в любом месте полностью нарушает работоспособность сети, вызывая известный среди сетевых администраторов прошлого «бег вдоль сети с терминатором»;
низкая устойчивость к статическому напряжению и грозовым наводкам;

Все эти причины привели к тому, что в корпоративных сетях (и по распространенному стандарту TIA-568A) коаксиальный кабель просто не рассматривается как возможная среда передачи данных. По возможности, его стараются не применять даже для телевизионной проводки.

Закат эпохи коаксиального кабеля

Молодое поколение инженеров уже в большинстве своём не застало локальные сети, построенные на коаксиальном кабеле. О стандартах 10Base2 и 10Base5 они читали только в устаревших книгах или википедии, а разъёмы BNC встречали лишь на отживших своё сетевых карточках.

Уже много лет прошло с тех пор, как коаксиальный кабель уступил место витой паре и телефонной лапше (DSL) в области организации локальных сетей. На это повлияло много факторов: скорость передачи данных, практичность, удобство работы, сложность развёртывания сети. Сейчас сложно представить, какие трудности в сети порождало использование толстого/тонкого Ethernet’а. Но списывать со счетов коаксиал рано: все мы знаем основное применение его в кабельном телевидение, которое по-прежнему набирает обороты.

Это та сфера, где старому доброму коаксиальному кабелю была лишь альтернатива в виде эфирного вещания с довольно посредственным качеством или дорогостоящее спутниковое оборудование. Девяностые годы и начало двухтысячных были золотой эпохой для кабельного телевидения.

Удобство использования такого кабеля заключается в том, что сигнал можно передать на относительно большое расстояние (Например, Ethernet будет работать на витой паре лишь на расстоянии 100 метров, а на коаксиале на все 500) и его легко размножить, поставив сплиттер. Таким образом долгое время он был идеальным решением.

Проблема была лишь в том, что из-за затухания в кабеле всё-таки необходимы были повторители и при возрастании расстояния, значительно росла и цена. Другая проблема: пропускная способность коаксиального кабеля достаточно невысока, что затрудняет передачу по одному кабелю интернет данных и цифрового видеосигнала (особенно если речь идёт о HDTV). С ростом потребностей пользователей в скорости доступа в интернет эта проблема становится ещё более острой.

В конце прошлого десятилетия стремительно в помощь коаксиалу пришло оптическое волокно и появились новые гибридные оптокоаксиальные сети. При такой схеме используется технология FTTC (Fiber To The Curb — Оптика до микрорайона) или FTTB (Fiber To The Home), то есть до некого узла сигнал идёт в оптической среде, а далее преобразуется в электрический и расходится по коаксиалу в квартиры. При приблизительно одинаковой цене прокладки, оптическое волокно имеет значительно меньший коэффициент затухания, что позволяет отказаться от повторителей и усилителей и, вообще говоря, строить пассивные оптически сети, т. е. сети без активного оборудования (Passive Optic Network — PON). Кроме того, оптика в качестве транспорта позволяет более гибкое планирование сети и сервисов.

Большинство операторов используют сейчас именно такую схему. И вот, казалось бы, найдена золотая середина. Но мытарства коаксиального кабеля на этом не кончаются. И угроза идёт не со стороны цифрового эфирного вещания или спутникового ТВ. С развитием технологий GPON и Triple play оптические линии заходят прямо в наши с вами дома без всякого активного оборудования от узла провайдера до разъёма в вашей стене. А GPON сейчас развивается очень активно, есть города буквально опутанные им. И, как это ни парадоксально, связан такой бум с нашим недавним отставанием: в то время, как на западе активно развивались сети DSL, в России не было никакой инфраструктуры. И теперь мы стремительно внедряем новые технологии, а запад преследует их телефонное наследие.

Современные элегантные Wi-Fi-устройства со скоростями до 300 Мб/с (стандарт IEEE802.11n, а стандарт IEEE802.11ac обещает больше 1Гб/c), ресиверы (Set Top Box — STB) с возможностью подключаться к интернету через Wi-Fi или Ethernet, новые телевизоры с бразуерами, скайпом и ютьбами — всё это однозначно говорит о проникновении IPTV в нашу жизнь. Зрителям уже недостаточно простого стриминга подобранного кем-то видео, ему необходима интерактивность, возможность нажать паузу, обсудить фильм с другими людьми. Иногда хочется посмотреть то же самое на планшете или на ноутбуке в другой комнате и одновременно с этим путешествовать в интернете. Технология Triple Play (Интернет+IPTV+телефония), на которую сейчас делают упор как крупные вендоры, так и операторы связи, значительно упрощает внедрение телевидения поверх IP и делает работу пользователя/зрителя более единообразной.
С приходом IPTV телевизор полностью изменится и места кабельному телевидению в его классическом понимании уже не останется.

Если верить статистике и личному опыту, старый телевизор освобождает место для нового раз в 5-7 лет. Поэтому уже в наступившем десятилетии можно ожидать смерть коаксиала в области кабельного телевидения в части доступа пользователей. И, учитывая ускоряющиеся темпы роста в технической сфере, уже вскоре это будет такой же архаизм, как Dial-Up-соединение сегодня. Впрочем, это, разумеется, не касается наших любимых бабушек и мам.

Но, даже учитывая всё вышесказанное, хоронить коаксиальный кабель как таковой рано, и более того, даже прогнозировать это пока не стоит. Дело в том, что в роли среды передачи высокочастотного сигнала ему нет равных. И для соединения антенны с передающим/принимающим устройством альтернативы нет. Посмотрите на любую будку сотового оператора сейчас, и вы увидите толстенный пучок чёрных фидеров, уходящий ввысь к антеннам:

И не имеет значения для GSM, 3G, LTE, WiMAX или спутниковой связи он используется — у коаксиального кабеля тут нет конкурентов.
Так же и в области передачи звука коаксиал на равных с оптикой несёт пальму первенства, только при этом стоит дешевле.

Однако что для кабельного ТВ, что для доступа в Интернет текущее десятилетие ознаменует закат эпохи коаксиального кабеля.

Возможно, вас также заинтересует:

Интернет по стандарту DOCSIS станет симметричным. Наконец-то

Американский исследовательский консорциум CableLabs разработал новую поправку к стандарту высокоскоростной передачи данных DOCSIS 3.1, определяющему стандарты передачи информации по коаксиальному, то есть телевизионному, кабелю. Новая поправка, как сообщает ArsTechnica, наконец-то, уберет ассиметрию канала связи — существенную разницу между скоростями приема и передачи данных, существовавшую с момента появления самой первой спецификации DOCSIS. После введения поправки в стандарте DOCSIS отправка и прием данных будут возможны на скорости до десяти гигабит в секунду.

Стандарт DOCSIS был разработан и введен консорциумом CableLabs в 1998 году в рамках масштабной программы по увеличению количества абонентов, подключенных к интернету. Так сложилось, что в США к концу 1990-х годов действовали несколько десятков кабельных телевизионных операторов и доля домов с подключением к телевизионному кабелю была очень высока. Новый стандарт DOCSIS позволял организовать подключение к глобальной сети с использованием уже существующей инфраструктуры.

Первая версия нового стандарта в США оговаривала возможность передачи данных абоненту (прямой канал) на скорости до 42 мегабит в секунду и приема (обратный) на скорости до 10,4 мегабит в секунду. Для обмена информацией использовались каналы шириной шесть мегагерц. Чуть позже в Европе была разработана локализованная версия стандарта, получившая название EuroDOCSIS. Она использует для передачи данных каналы шириной восемь мегагерц. В европейском стандарте первой версии скорость прямого канала 55,6 мегабита в секунду, а обратного — только 10,2.

В 2013 году CableLabs представила новейший стандарт DOCSIS 3.1. В этом стандарте, если говорить упрощенно, впервые было решено отказаться от передачи данных по каналам шириной шесть и восемь мегагерц и использовать так называемые поднесущие частоты шириной от 20 до 50 килогерц. При этом новый стандарт разрешает множественное объединение этих поднесущих, что, в конечном итоге, позволяет обеспечить скорость прямого канала в десять гигабит в секунду, а обратного — в один гигабит в секунду.

Ассиметрия между прямым и обратным каналами во всех версиях стандарта определялась особенностями работы самого оборудования. Дело в том, что обслуживающие системы на стороне провайдера работают по системе временных слотов, на определенные периоды времени предоставляя пользователям каналы для отправки и передачи данных. При этом все временные слоты не могут быть выделены одному пользователю. Кроме того, передача и прием данных производятся в разных частотных диапазонах. Подробнее о работе DOCSIS можно ознакомиться, например, здесь.

Новая поправка к стандарту DOCSIS 3.1 впервые за 19 лет существования стандартной технологии передачи данных через коаксиальный кабель позволит сделать скорости прямого и обратного каналов равными. На разработку уточненной спецификации у консорциума CableLabs ушло полтора года. Увеличение скорости обратного канала до десяти гигабит в секунду в рамках стандарта DOCSIS 3.1 стало возможным благодаря совместному использованию всего кабельного частотного диапазона (от нуля мегагерц до 1,2 гигагерц) как на отправку, так и на прием данных. Это позволяет оптимизировать и временые слоты.

Как ожидается, коммерческое внедрение нового стандарта, получившего название DOCSIS 3.1 FD (Full Duplex, полный дуплекс) начнется в 2019 году. Ранее некоторые производители кабельных модемов для работы в сетях стандарта DOCSIS представили устройства, способные работать с полнодуплексным протоколом. В частности, компания Cisco в мае текущего года провела демонстрацию кабельного модема с равноскоростными прямым и обратным каналами. Это устройство для совместной отправки и приема данных позволяет использовать 576 мегагерц из всего кабельного спектра.

Сегодня доступ в интернет посредством коаксиального кабеля наиболее распространен в США и Японии. В других странах такой способ предоставления выхода в глобальную сеть распространен меньше. По разным оценкам, в России доступ к интернету имеют около 60-65 миллионов человек. Из них подключение к интернету по стандарту DOCSIS имеют более десяти миллионов человек. Частные абоненты российских DOCSIS-операторов могут принимать данные на скорости до 200 мегабит в секунду и отправлять на скорости до 20 мегабит в секунду.

Источник: gk-rosenergo.ru