Читать «Архитектура компьютера» онлайн - страница 128

Обратите внимание: поскольку телевизионные сигналы передаются исключительно в нисходящем направлении, восходящие усилители могу работать только в диапазоне 5-42 МГц, а нисходящие — в диапазоне от 54 МГц и выше. Таким образом, пропускная способность двух направлений оказывается асимметричной, поскольку восходящий диапазон значительно меньше нисходящего. Впрочем, это обстоятельство не сильно беспокоит операторов кабельного телевидения, так как и трафик по большей части передается к пользователю, а не от него. В конце

5 4254 88

108

550

750 МГц

Нисходящая передача данных

Частоты для нисходящей передачи

Рис. 2.37. Распределение частот в стандартной системе кабельного телевидения с возможностью доступа в Интернет

концов, телефонные компании тоже успешно предоставляют услугу DSL с асимметричным доступом, хотя никаких технических ограничений на восходящий трафик здесь не существует.

Для подключения к Интернету конечного пользователя применяются кабельные модемы. Это устройства с двумя интерфейсами — для подключения к компьютеру, с одной стороны, и к кабельной сети, с другой. Интерфейс «компьютер- кабельный модем» несложен — как и в случае с ADSL, для передачи данных организуется миниатюрная сеть Ethernet. В будущем кабельные модемы, скорее всего, будут производиться в виде плат, устанавливаемых в системный блок, — точно так же, как это произошло со старыми телефонными модемами.

На противоположной стороне устанавливается более сложное оборудование. Стандарты кабельных соединений — это тема из области радиотехники, поэтому в нашем контексте ее подробное изложение неуместно. Единственное, что стоит отметить, так это беспрерывную работу кабельных модемов — в этом отношении они напоминают ADSL-модемы. Соединение устанавливается и поддерживается постоянно и прерывается только при отключении источника питания — связано это с тем, что операторы кабельных сетей не взимают повременную плату за свои услуги.

Чтобы лучше понять, как работают кабельные модемы, рассмотрим последовательность операций при подсоединении и включении модема. Сначала модем просматривает содержимое нисходящих каналов в поисках специального пакета, который с определенной регулярностью отправляется с головного узла и содержит системные параметры для недавно подключенных модемов. Обнаружив таковой, модем объявляет о своем присутствии в одном из восходящих каналов. Далее головной узел назначает модему определенные восходящие и нисходящие каналы. Впоследствии, если головной узел сочтет необходимым сбалансировать нагрузку, модему могут быть назначены другие каналы.

Затем модем определяет расстояние до головного узла путем отправки ему специального пакета и вычисления времени ответа. Этот процесс называется калибровкой (ranging). Зная расстояние до головного узла, модем может соответствующим образом скорректировать работу восходящих каналов. Дело в том, что восходящий поток данных подразделяется на временные интервалы, или мини-слоты (minislots). Каждый восходящий пакет должен уместиться в рамках одного или нескольких последовательных мини-слотов. Головной узел регулярно высылает оповещения о начале новых циклов мини-слотов, но, так как модемы находятся на разных расстояниях от головного узла, они получают эти оповещения в разное время. В то же время, зная, на каком расстоянии от головного узла он находится, модем может вычислить фактическое время начала мини-слота. Длина мини-слота определяется характеристиками конкретной сети. Полезная нагрузка одного мини-слота обычно составляет 8 байт.